玻璃纖維絕緣

玻璃纖維絕緣是一種非常好的絕緣材料，玻璃纖維單絲的直徑從幾個微米到二十幾米個微米，相當於一根頭髮絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都有數百根甚至上千根單絲組成，通常作為復材料中的增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板等，廣泛套用於國民經濟各個領域。

基本介紹

• 中文名：玻璃纖維絕緣
• 外文名：glassfiber
• 緣材料：非常好的絕緣材料
• 直徑：相當於一根頭髮絲的1/20-1/5
• 作為：復材料中的增強材料

簡介

玻璃纖維是一種非常好的絕緣材料！玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料。。成分為二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝。最後形成各類產品。

玻璃纖維的特點

玻璃纖維比有機纖維耐溫高,不燃,抗腐，隔熱、隔音性好(特別是玻璃棉)，抗拉強度高，電絕緣性好（如無鹼玻璃纖維）。但性脆，耐磨性較差。玻璃纖維主要用作電絕緣材料，工業過濾材料，防腐、防潮、隔熱、隔音、減震材料。還可作為增強材料，用來製造增強塑膠或增強橡膠、增強石膏和增強水泥等製品。用有機材料被覆玻璃纖維可提高其柔韌性，用以製成包裝布、窗紗、貼牆布、覆蓋布、防護服和絕電、隔音材料。

玻璃一般人之觀念為質硬易碎物體，並不適於作為結構用材但如其抽成絲後，則其強度大為增加且具有柔軟性，故配合樹脂賦予形狀以後終於可以成為優良之結構用材。玻璃纖維隨其直徑變小其強度增高。作為補強材玻璃纖維具有以下之特點，這些特點使玻璃纖維之使用遠較其他種類纖維來得廣泛，發展速度亦遙遙領先其特性列舉如下：

(1)拉伸強度高，伸長小(3%)。
(2)彈性係數高，剛性佳。
(3)彈性限度內伸長量大且拉伸強度高，故吸收衝擊能量大。
(4)為無機纖維，具不燃性，耐化學性佳。
(5)吸水性小。
(6)尺度安定性，耐熱性均佳。
(7)加工性佳，可作成股、束、氈、織布等不同形態之產品。
(8)透明可透過光線。
(9)與樹脂接著性良好之表面處理劑之開發完成。
(10)價格便宜。

玻璃纖維的分類

玻璃纖維按形態和長度，可分為連續纖維、定長纖維和玻璃棉；按玻璃成分，可分為無鹼、耐化學、高鹼、中鹼、高強度、高彈性模量和抗鹼玻璃纖維等。

玻璃纖維按組成、性質和用途，分為不同的級別。按標準級規定，E級玻璃纖維使用最普遍，廣泛用於電絕緣材料；S級為特殊纖維，雖然產量小，但很重要，因具有超強度，主要用於軍事防禦，如防彈箱等；C級比E級更具耐化學性，用於電池隔離板、化學濾毒器；A級為鹼性玻璃纖維,用於生產增強材料。

玻璃纖維的成分及性能

生產玻璃纖維用的玻璃不同於其它玻璃製品的玻璃。國際上已經商品化的纖維用的玻璃成分為二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等，根據玻璃中鹼含量的多少，可分為無鹼玻璃纖維（氧化鈉0%～2%，屬鋁硼矽酸鹽玻璃）、中鹼玻璃纖維（氧化鈉8%～12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣矽酸鹽玻璃）和高鹼玻璃纖維（氧化鈉13%以上，屬鈉鈣矽酸鹽玻璃）。
1、E-玻璃亦稱無鹼玻璃，是一種硼矽酸鹽玻璃。套用最廣泛的一種玻璃纖維用玻璃成分，具有良好的電氣絕緣性及機械性能，廣泛用於生產電絕緣用玻璃纖維，也大量用於生產玻璃鋼用玻璃纖維，它的缺點是易被無機酸侵蝕，故不適於用在酸性環境。

2、C-玻璃亦稱中鹼玻璃，其特點是耐化學性特別是耐酸性優於無鹼玻璃，但電氣性能差，機械強度低於無鹼玻璃纖維10%～20%，通常國外的中鹼玻璃纖維含一定數量的三氧化二硼，而我國的中鹼玻璃纖維則完全不含硼。在國外，中鹼玻璃纖維只是用於生產耐腐蝕的玻璃纖維產品，如用於生產玻璃纖維表面氈等，也用於增強瀝青屋面材料，但在我國中鹼玻璃纖維占據玻璃纖維產量的一大半（60%），廣泛用於玻璃鋼的增強以及過濾織物，包紮織物等的生產，因為其價格低於無鹼玻璃纖維而有較強的競爭力。

3、高強玻璃纖維其特點是高強度、高模量，它的單纖維抗拉強度為2800MPa，比無鹼玻纖抗拉強度高25%左右，彈性模量86000MPa，比E-玻璃纖維的強度高。用它們生產的玻璃鋼製品多用於軍工、空間、防彈盔甲及運動器械。但是由於價格昂貴，在民用方面還不能得到推廣，全世界產量也就幾千噸左右。
4、AR玻璃纖維亦稱耐鹼玻璃纖維，主要是為了增強水泥而研製的。
5、A玻璃亦稱高鹼玻璃，是一種典型的鈉矽酸鹽玻璃，因耐水性很差，很少用於生產玻璃纖維。
6、E-CR玻璃是一種改進的無硼無鹼玻璃，用於生產耐酸耐水性好的玻璃纖維，其耐水性比無鹼玻纖改善7～8倍，耐酸性比中鹼玻纖也優越不少，是專為地下管道、貯罐等開發的新品種。

7、D玻璃亦稱低介電玻璃，用於生產介電強度好的低介電玻璃纖維。
除了以上的玻璃纖維成分以外，近年來還出現一種新的無鹼玻璃纖維，它完全不含硼，從而減輕環境污染，但其電絕緣性能及機械性能都與傳統的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維，已用在生產玻璃棉中，據稱在作玻璃鋼增強材料方面也有潛力。此外還有無氟玻璃纖維，是為環保要求而開發出來的改進型無鹼玻璃纖維。

玻璃纖維的生產

生產玻璃纖維的主要原料是：石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白雲石、硼酸、純鹼、芒硝、螢石等。生產方法大致分兩類：一類是將熔融玻璃直接製成纖維；一類是將熔融玻璃先製成直徑20mm的玻璃球或棒，再以多種方式加熱重熔後製成直徑為3～80μm的甚細纖維。通過鉑合金板以機械拉絲方法拉制的無限長的纖維，稱為連續玻璃纖維，通稱長纖維。通過輥筒或氣流製成的非連續纖維,稱為定長玻璃纖維,通稱短纖維。借離心力或高速氣流製成的細、短、絮狀纖維，稱為玻璃棉。玻璃纖維經加工，可製成多種形態的製品，如紗、無捻粗紗、短切原絲、布、帶、氈、板、管等。