玻璃纖維的特點(diǎn)、分類(lèi)及應(yīng)用

玻璃纖維（英文原名為：glass fiber或fiberglass ）是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料，種類(lèi)繁多，優(yōu)點(diǎn)是絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但缺點(diǎn)是性脆，耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個(gè)微米到二十幾米個(gè)微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的 1/20-1/5 ，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。

性質(zhì)

玻璃纖維作為強(qiáng)化塑料的補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)用時(shí)，最大的特征是抗拉強(qiáng)度大?？估瓘?qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是6.3～6.9 g/d，濕潤(rùn)狀態(tài)5.4～5.8 g/d。密度2.54。耐熱性好，溫度達(dá)300℃時(shí)對(duì)強(qiáng)度沒(méi)影響。有優(yōu)良的電絕緣性，是高級(jí)的電絕緣材料，也用于絕熱材料和防火屏蔽材料。一般只被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。

主要成分

其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等，根據(jù)玻璃中堿含量的多少，可分為無(wú)堿玻璃纖維（氧化鈉0%～2%，屬鋁硼硅酸鹽玻璃）、中堿玻璃纖維（氧化鈉8%～12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃）和高堿玻璃纖維（氧化鈉13%以上，屬鈉鈣硅酸鹽玻璃）。

特點(diǎn)

原料及其應(yīng)用：玻璃纖維比有機(jī)纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好，抗拉強(qiáng)度高，電絕緣性好。但性脆，耐磨性較差。用來(lái)制造增強(qiáng)塑料（見(jiàn)彩圖）或增強(qiáng)橡膠，作為補(bǔ)強(qiáng)材玻璃纖維具有以下之特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使玻璃纖維之使用遠(yuǎn)較其他種類(lèi)纖維來(lái)得廣泛，發(fā)展速度亦遙遙領(lǐng)先其特性列舉如下：

(1)拉伸強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)小(3%)。

(2)彈性系數(shù)高，剛性佳。

(3)彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量大且拉伸強(qiáng)度高，故吸收沖擊能量大。

(4)為無(wú)機(jī)纖維，具不燃性，耐化學(xué)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(tài)之產(chǎn)品。

(8)透明可透過(guò)光線(xiàn)。

(9)與樹(shù)脂接著性良好之表面處理劑之開(kāi)發(fā)完成。

(10)價(jià)格便宜。

(11)不易燃燒，高溫下可熔成玻璃狀小珠。

材料分類(lèi)

玻璃纖維按形態(tài)和長(zhǎng)度，可分為連續(xù)纖維、定長(zhǎng)纖維和玻璃棉；按玻璃成分，可分為無(wú)堿、耐化學(xué)、高堿、中堿、高強(qiáng)度、高彈性模量和耐堿（抗堿）玻璃纖維等。

生產(chǎn)玻璃纖維的主要原料是：石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白云石、硼酸、純堿、芒硝、螢石等。生產(chǎn)方法大致分兩類(lèi)：一類(lèi)是將熔融玻璃直接制成纖維；一類(lèi)是將熔融玻璃先制成直徑20mm的玻璃球或棒，再以多種方式加熱重熔后制成直徑為 3～80μm的甚細(xì)纖維。通過(guò)鉑合金板以機(jī)械拉絲方法拉制的無(wú)限長(zhǎng)的纖維，稱(chēng)為連續(xù)玻璃纖維，通稱(chēng)長(zhǎng)纖維。通過(guò)滾筒或氣流制成的非連續(xù)纖維，稱(chēng)為定長(zhǎng)玻璃纖維，通稱(chēng)短纖維。

玻璃纖維按組成、性質(zhì)和用途，分為不同的級(jí)別。按標(biāo)準(zhǔn)級(jí)規(guī)定(見(jiàn)表)，E級(jí)玻璃纖維使用最普遍，廣泛用于電絕緣材料；S級(jí)為特殊纖維。

應(yīng)用領(lǐng)域

玻璃纖維制品被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，其中電子、交通和建筑是最主要的三大應(yīng)用領(lǐng)域，也代表了世界玻纖產(chǎn)業(yè)在未來(lái)幾年的發(fā)展趨勢(shì)。