Με την ευρεία έννοια, η κατανόησή μας για τις ίνες γυαλιού ήταν πάντα ότι είναι ένα ανόργανο μη μεταλλικό υλικό, αλλά με την εμβάθυνση της έρευνας, γνωρίζουμε ότι υπάρχουν στην πραγματικότητα πολλοί τύποι ινών γυαλιού, οι οποίοι έχουν εξαιρετική απόδοση και πολλά εξαιρετικά πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, η μηχανική τους αντοχή είναι ιδιαίτερα υψηλή, ενώ η αντοχή τους στη θερμότητα και η αντοχή στη διάβρωση είναι επίσης ιδιαίτερα καλές. Είναι αλήθεια ότι κανένα υλικό δεν είναι τέλειο και οι ίνες γυαλιού έχουν επίσης τις δικές τους αδυναμίες που δεν μπορούν να αγνοηθούν, δηλαδή δεν είναι ανθεκτικές στη φθορά και είναι επιρρεπείς στην ευθραυστότητα. Επομένως, στην πρακτική εφαρμογή, πρέπει να αξιοποιήσουμε τα δυνατά μας σημεία και να αποφύγουμε τις αδυναμίες μας.
Οι πρώτες ύλες των υαλονημάτων είναι εύκολες στην παρασκευή τους, κυρίως από παλιά υαλονήματα ή προϊόντα γυαλιού που απορρίπτονται. Οι υαλονήματα είναι πολύ λεπτές και περισσότερα από 20 μονονημάτια γυαλιού μαζί ισοδυναμούν με το πάχος μιας τρίχας. Οι υαλονήματα μπορούν συνήθως να χρησιμοποιηθούν ως ενισχυτικό υλικό σε σύνθετα υλικά. Λόγω της εμβάθυνσης της έρευνας για τις υαλονήματα τα τελευταία χρόνια, διαδραματίζουν ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στην παραγωγή και τη ζωή μας. Τα επόμενα άρθρα περιγράφουν κυρίως τη διαδικασία παραγωγής και την εφαρμογή των υαλονημάτων. Αυτό το άρθρο εισάγει τις ιδιότητες, τα κύρια συστατικά, τα κύρια χαρακτηριστικά και την ταξινόμηση υλικών των υαλονημάτων. Τα επόμενα άρθρα θα συζητήσουν τη διαδικασία παραγωγής, την προστασία της ασφάλειας, την κύρια χρήση, την προστασία της ασφάλειας, την κατάσταση της βιομηχανίας και τις προοπτικές ανάπτυξης.
Iεισαγωγή
1.1 Ιδιότητες υαλονημάτων
Ένα άλλο εξαιρετικό χαρακτηριστικό των υαλοβάμβακα είναι η υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, η οποία μπορεί να φτάσει τα 6,9 g/d σε κανονική κατάσταση και τα 5,8 g/d σε υγρή κατάσταση. Τέτοιες εξαιρετικές ιδιότητες καθιστούν τις υαλοβάμβακες συχνά χρησιμοποιούμενες ως ενισχυτικό υλικό. Έχουν πυκνότητα Α 2,54. Οι υαλοβάμβακες είναι επίσης πολύ ανθεκτικές στη θερμότητα και διατηρούν τις κανονικές τους ιδιότητες στους 300°C. Το υαλοβάμβακα χρησιμοποιείται επίσης μερικές φορές ευρέως ως θερμομονωτικό και προστατευτικό υλικό, χάρη στις ηλεκτρικές μονωτικές του ιδιότητες και την αδυναμία του να διαβρώνεται εύκολα.
1.2 Κύρια συστατικά
Η σύνθεση των ινών γυαλιού είναι σχετικά πολύπλοκη. Γενικά, τα κύρια συστατικά που αναγνωρίζονται από όλους είναι το πυρίτιο, το οξείδιο του μαγνησίου, το οξείδιο του νατρίου, το οξείδιο του βορίου, το οξείδιο του αργιλίου, το οξείδιο του ασβεστίου και ούτω καθεξής. Η διάμετρος του μονονημάτιου των ινών γυαλιού είναι περίπου 10 μικρά, που ισοδυναμεί με το 1/10 της διαμέτρου της τρίχας. Κάθε δέσμη ινών αποτελείται από χιλιάδες μονονημάτια. Η διαδικασία έλξης είναι ελαφρώς διαφορετική. Συνήθως, η περιεκτικότητα σε πυρίτιο στις ίνες γυαλιού αντιπροσωπεύει 50% έως 65%. Η αντοχή σε εφελκυσμό των ινών γυαλιού με περιεκτικότητα σε οξείδιο του αργιλίου άνω του 20% είναι σχετικά υψηλή, συνήθως ίνες γυαλιού υψηλής αντοχής, ενώ η περιεκτικότητα σε οξείδιο του αργιλίου των ινών γυαλιού χωρίς αλκάλια είναι γενικά περίπου 15%. Εάν θέλετε να κάνετε τις ίνες γυαλιού να έχουν μεγαλύτερο μέτρο ελαστικότητας, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η περιεκτικότητα σε οξείδιο του μαγνησίου είναι μεγαλύτερη από 10%. Επειδή οι ίνες γυαλιού περιέχουν μικρή ποσότητα οξειδίου του σιδήρου, η αντοχή τους στη διάβρωση έχει βελτιωθεί σε διάφορους βαθμούς.
1.3 Κύρια χαρακτηριστικά
1.3.1 Πρώτες ύλες και εφαρμογές
Σε σύγκριση με τις ανόργανες ίνες, οι ιδιότητες των ινών γυαλιού είναι ανώτερες. Είναι πιο δύσκολο να αναφλεγούν, ανθεκτικές στη θερμότητα, θερμομονωτικές, πιο σταθερές και ανθεκτικές στον εφελκυσμό. Ωστόσο, είναι εύθραυστες και έχουν χαμηλή αντοχή στη φθορά. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενισχυμένων πλαστικών ή για την ενίσχυση του καουτσούκ, ως ενισχυτικό υλικό, οι ίνες γυαλιού έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
(1) Η αντοχή του σε εφελκυσμό είναι καλύτερη από άλλα υλικά, αλλά η επιμήκυνση είναι πολύ χαμηλή.
(2) Ο συντελεστής ελαστικότητας είναι καταλληλότερος.
(3) Εντός του ορίου ελαστικότητας, η ίνα γυαλιού μπορεί να εκταθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και είναι πολύ εφελκυστική, επομένως μπορεί να απορροφήσει μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε περίπτωση κρούσης.
(4) Δεδομένου ότι οι ίνες γυαλιού είναι ανόργανες ίνες, οι ανόργανες ίνες έχουν πολλά πλεονεκτήματα, δεν καίγονται εύκολα και οι χημικές τους ιδιότητες είναι σχετικά σταθερές.
(5) Δεν είναι εύκολο να απορροφήσει νερό.
(6) Ανθεκτικό στη θερμότητα και σταθερό στη φύση, δεν είναι εύκολο να αντιδράσει.
(7) Η επεξεργασιμότητα του είναι πολύ καλή και μπορεί να μεταποιηθεί σε εξαιρετικά προϊόντα σε διάφορα σχήματα όπως κλωστές, τσόχες, δέσμες και υφαντά υφάσματα.
(8) Μπορεί να μεταδώσει φως.
(9) Επειδή τα υλικά είναι εύκολα στην απόκτηση, η τιμή τους δεν είναι ακριβή.
(10) Σε υψηλή θερμοκρασία, αντί να καίγεται, λιώνει σε υγρές χάντρες.
1.4 Ταξινόμηση
Σύμφωνα με διαφορετικά πρότυπα ταξινόμησης, οι ίνες γυαλιού μπορούν να χωριστούν σε πολλά είδη. Ανάλογα με τα διαφορετικά σχήματα και μήκη, μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους: συνεχείς ίνες, ίνες βαμβακιού και ίνες σταθερού μήκους. Ανάλογα με τα διαφορετικά συστατικά, όπως η περιεκτικότητα σε αλκάλια, μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους: ίνες γυαλιού χωρίς αλκάλια, ίνες γυαλιού μεσαίας περιεκτικότητας σε αλκάλια και ίνες γυαλιού υψηλής περιεκτικότητας σε αλκάλια.
1.5 Πρώτες ύλες παραγωγής
Στην πραγματική βιομηχανική παραγωγή, για την παραγωγή ινών γυαλιού, χρειαζόμαστε αλουμίνα, χαλαζιακή άμμο, ασβεστόλιθο, πυροφυλλίτη, δολομίτη, ανθρακικό νάτριο, μιραμπιλίτη, βορικό οξύ, φθορίτη, αλεσμένες ίνες γυαλιού, κ.λπ.
1.6 Μέθοδος παραγωγής
Οι μέθοδοι βιομηχανικής παραγωγής μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: η μία είναι η τήξη πρώτα των ινών γυαλιού και στη συνέχεια η κατασκευή σφαιρικών ή ραβδόμορφων προϊόντων γυαλιού με μικρότερες διαμέτρους. Στη συνέχεια, θερμαίνεται και τήκεται ξανά με διαφορετικούς τρόπους για να δημιουργηθούν λεπτές ίνες με διάμετρο 3-80 μm. Ο άλλος τύπος επίσης τήκει πρώτα το γυαλί, αλλά παράγει ίνες γυαλιού αντί για ράβδους ή σφαίρες. Το δείγμα στη συνέχεια τραβιέται μέσα από μια πλάκα κράματος πλατίνας χρησιμοποιώντας μια μέθοδο μηχανικής έλξης. Τα αντικείμενα που προκύπτουν ονομάζονται συνεχείς ίνες. Εάν οι ίνες τραβιούνται μέσα από μια διάταξη κυλίνδρων, τα αντικείμενα που προκύπτουν ονομάζονται ασυνεχείς ίνες, γνωστές και ως ίνες γυαλιού κομμένες σε μήκος, και ασυνεχείς ίνες.
1.7 Βαθμολόγηση
Ανάλογα με τη διαφορετική σύνθεση, χρήση και ιδιότητες των υαλονημάτων, διαιρούνται σε διάφορες ποιότητες. Οι υαλονήματα που έχουν εμπορευματοποιηθεί διεθνώς είναι τα εξής:
1.7.1 Ηλεκτρονικό γυαλί
Είναι βορικό γυαλί, το οποίο ονομάζεται επίσης γυαλί χωρίς αλκάλια στην καθημερινή ζωή. Λόγω των πολλών πλεονεκτημάτων του, είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο. Είναι σήμερα το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο, αν και χρησιμοποιείται ευρέως, αλλά έχει και αναπόφευκτες μειονεκτήματα. Αντιδρά εύκολα με ανόργανα άλατα, επομένως είναι δύσκολο να αποθηκευτεί σε όξινο περιβάλλον.
1.7.2 Γυαλί C
Στην πραγματική παραγωγή, ονομάζεται επίσης μεσαίο αλκαλικό γυαλί, το οποίο έχει σχετικά σταθερές χημικές ιδιότητες και καλή αντοχή στα οξέα. Το μειονέκτημά του είναι ότι η μηχανική αντοχή δεν είναι υψηλή και η ηλεκτρική απόδοση είναι κακή. Διαφορετικά μέρη έχουν διαφορετικά πρότυπα. Στην εγχώρια βιομηχανία υαλονημάτων, δεν υπάρχει στοιχείο βορίου στο μεσαίο αλκαλικό γυαλί. Αλλά στην ξένη βιομηχανία υαλονημάτων, αυτό που παράγουν είναι μεσαίο αλκαλικό γυαλί που περιέχει βόριο. Όχι μόνο η περιεκτικότητα είναι διαφορετική, αλλά και ο ρόλος που παίζει το μεσαίο αλκαλικό γυαλί στο εσωτερικό και στο εξωτερικό είναι επίσης διαφορετικός. Τα επιφανειακά στρώματα υαλονημάτων και οι ράβδοι υαλονημάτων που παράγονται στο εξωτερικό είναι κατασκευασμένα από μεσαίο αλκαλικό γυαλί. Στην παραγωγή, το μεσαίο αλκαλικό γυαλί δραστηριοποιείται επίσης στην άσφαλτο. Στη χώρα μου, ο αντικειμενικός λόγος είναι ότι χρησιμοποιείται ευρέως λόγω της πολύ χαμηλής τιμής του και δραστηριοποιείται παντού στη βιομηχανία υφασμάτων περιτυλίγματος και υφασμάτων φίλτρου.
1.7.3 Ίνες γυαλιού Ένα γυαλί
Στην παραγωγή, οι άνθρωποι το αποκαλούν επίσης γυαλί υψηλής περιεκτικότητας σε αλκάλια, το οποίο ανήκει στο γυαλί πυριτικού νατρίου, αλλά λόγω της αντοχής του στο νερό, γενικά δεν παράγεται ως ίνες γυαλιού.
1.7.4 Φίμπεργκλας D γυαλί
Ονομάζεται επίσης διηλεκτρικό γυαλί και είναι γενικά η κύρια πρώτη ύλη για διηλεκτρικές ίνες γυαλιού.
1.7.5 Γυαλί υψηλής αντοχής από υαλονήματα
Η αντοχή του είναι 1/4 υψηλότερη από αυτή των ινών E-glass και το μέτρο ελαστικότητάς του είναι υψηλότερο από αυτό των ινών E-glass. Λόγω των διαφόρων πλεονεκτημάτων του, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ευρέως, αλλά λόγω του υψηλού κόστους του, προς το παρόν χρησιμοποιείται μόνο σε ορισμένους σημαντικούς τομείς, όπως η στρατιωτική βιομηχανία, η αεροδιαστημική και ούτω καθεξής.
1.7.5 Γυαλί AR από ίνες γυαλιού
Ονομάζεται επίσης ανθεκτική στα αλκάλια ίνα γυαλιού, η οποία είναι μια καθαρή ανόργανη ίνα και χρησιμοποιείται ως ενισχυτικό υλικό σε σκυρόδεμα οπλισμένο με ίνες γυαλιού. Υπό ορισμένες συνθήκες, μπορεί ακόμη και να αντικαταστήσει τον χάλυβα και τον αμίαντο.
1.7.6 Γυαλί E-CR από ίνες γυαλιού
Πρόκειται για ένα βελτιωμένο γυαλί χωρίς βόριο και αλκάλια. Επειδή η αντοχή του στο νερό είναι σχεδόν 10 φορές υψηλότερη από αυτή των υαλοβάμβακα χωρίς αλκάλια, χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή προϊόντων ανθεκτικών στο νερό. Επιπλέον, η αντοχή του στα οξέα είναι επίσης πολύ ισχυρή και κατέχει κυρίαρχη θέση στην παραγωγή και εφαρμογή υπόγειων αγωγών. Εκτός από τις πιο συνηθισμένες υαλοβάμβακες που αναφέρθηκαν παραπάνω, οι επιστήμονες έχουν πλέον αναπτύξει έναν νέο τύπο υαλοβάμβακα. Επειδή είναι ένα προϊόν χωρίς βόριο, ικανοποιεί την επιδίωξη των ανθρώπων για προστασία του περιβάλλοντος. Τα τελευταία χρόνια, υπάρχει ένα άλλο είδος υαλοβάμβακα που είναι πιο δημοφιλές, το οποίο είναι το υαλοβάμβακα με διπλή σύνθεση γυαλιού. Στα σημερινά προϊόντα υαλοβάμβακα, μπορούμε να αντιληφθούμε την ύπαρξή του.
1.8 Αναγνώριση ινών γυαλιού
Η μέθοδος διάκρισης των ινών γυαλιού είναι ιδιαίτερα απλή, δηλαδή, τοποθετήστε τις ίνες γυαλιού σε νερό, θερμάνετε μέχρι να βράσει το νερό και διατηρήστε το για 6-7 ώρες. Εάν διαπιστώσετε ότι οι κατευθύνσεις στημονιού και υφαδιού των ινών γυαλιού γίνονται λιγότερο συμπαγείς, πρόκειται για ίνες γυαλιού υψηλής περιεκτικότητας σε αλκάλια. Σύμφωνα με διαφορετικά πρότυπα, υπάρχουν πολλές μέθοδοι ταξινόμησης των ινών γυαλιού, οι οποίες γενικά χωρίζονται από την άποψη του μήκους και της διαμέτρου, της σύνθεσης και της απόδοσης.
Επικοινωνήστε μαζί μας:
Αριθμός τηλεφώνου: +8615823184699
Αριθμός τηλεφώνου: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Ώρα δημοσίευσης: 22 Ιουνίου 2022
