Kaiyun 开云复合材料的介绍之玻璃纤维的特性

　　增强材料：在复合材料中，能提高基体开云APP 开云官网入口材料机械强度、 弹性模量等力学性能的材料。 增强材料不仅能提高复合பைடு நூலகம்料的强度和弹性模量，而且 能降低收缩率，提高热变形温度，并在热、电、磁等方面赋 予复合材料新的性能 增强材料种类 物理形态：纤维状、片状、颗粒状增强材料等

　　• 池窑漏板向多孔、多元 素、双底板方向发展。 • 池窑漏板成分除锆、钇 外，在铂铑合金中尚可 加入钼、钨、铼、铱等。

　　国外玻璃纤维企业均采用先进的大型池窑拉丝技术， 只有一些特殊的玻纤品种仍使用球法拉丝。日产100吨玻 璃的大型池窑可配备有100块1600孔以上的大型漏板。 玻璃纤维拉丝工艺技术向大漏板、大卷装、多分束、 多元素方向发展。工业发达国家的池窑均采用多孔漏板， 漏板孔数多为800、1600、2000、4000、6000及8000孔。

　　• 玻璃是一种以脆闻名的物质。有趣 的是，玻璃一旦经加热，被拉制成 比头发还要细得多的玻璃纤维之后， 它就变得像合成纤维那样柔软，而 坚韧的程度甚至超过了同样粗细的 不锈钢丝！

　　我国玻纤工业起步于 1958年，当年产能500吨， 产量106吨。 1978年形成工业体系， 产量4.1万吨，居世界第 7位。 1998年增加到16.4万吨， 年增长率为7.2%，先进 的池窑拉丝比例为12%。 进入新世纪以后，随着 玻璃纤维池窑拉丝工艺 的迅速发展，我国玻纤 产量2007年达到160万吨, 成为世界玻纤产能第一 大国。 2008年我国玻纤产量达 到235万吨，从1998年到 2008年这十年，玻纤产 量年平均增长达到30.5%。

　　粗纤维： 30μm；初级纤维：20μm 中级纤维：10μm～20μm； 高级纤维：3μm～10μm(亦称纺织纤维)； 超细纤维：单丝直径小于4μm。

　　单丝直径的不同，不仅纤维的性能有差异， 而且影响到纤维的生产工艺、产量和成本。一般 5μm － 10μm 纤维作为纺织制品用； 10μm － 14μm 的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡等 较为适宜。

　　玻璃纤维的总产量从2007年起位居世界第一，2007年玻璃纤维 产量即达到“十一五”规划目标的160万吨。

　　•我国玻纤产品出口主要为中低档次的玻璃纤维及制品。品 种主要有一些传统的玻纤产品，而高档玻璃纤维产品仍依赖 进口。 玻纤进出口价格及利润变化情况

　　• 美国欧文斯科宁公司（OC）已全面推广无硼无氟、高耐酸性 的AdvantexR，用于顶替E玻纤。在开发Advantex纤维基础上， 又陆续推出了新型低气泡玻纤直接无捻粗纱、Windstrand直 接无捻粗纱、R玻纤系统的高性能增强材料，最近，又开始以 规模化生产平台一步法生产S玻纤SHIELDSTRAND和XSTRAND纱。 • 预计在今后几年内，国外大部分生产线均将继续进行技术改 造和产品升级，生产高性能玻璃纤维。 • 生产技术上，提高生产效率、节约能源、趋零排放、减少资 源消耗、降低生产成本，营造玻纤绿色经济是发展方向。 • 池窑推行纯氧燃烧技术。

　　1. 外观和密度 玻璃纤维呈表面光滑的圆柱体，表面光滑， 纤维之间的抱合力非常小，不利于和树脂粘结。 玻璃纤维彼此相靠近时，空隙填充得较为密实， 有利于提高玻璃钢制品的玻璃含量。

　　•玻璃纤维是纤维状的玻璃。 •玻璃是无色透明具有光泽的脆性固体。 •定义：

　　由熔融态过冷时因粘度增加而具有固体物理机 械性能的无定形物体，各向同性的均质材料。

　　玻璃钢使用的玻璃纤维直径5μm~20μm，其 密度较有机纤维大很多，但比一般金属密度要低。

　　玻璃纤维的分类方法很多，一般可从 玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观及纤 维特性等方面进行分类。

　　• 一般以不同的碱金属氧化物含量来区分。 • 无碱玻璃纤维（E玻璃纤维） • 碱金属氧化物含量0.05% • 化学稳定性、电绝缘性能、强度好 • 主要用作电绝缘材料、玻璃钢的增强材料等 • 中碱玻璃纤维（C玻璃纤维） 碱金属氧化物含量11.5-12.5% 含碱量高，不能用作电绝缘材料，但其化学稳定性和 强度尚好。 一般用作乳胶布、方格布基材、酸性过滤布、窗纱基 材等，也可作对电性能和强度要求不很严格的玻璃钢增强材 料。 成本较低，用途较广。

　　出口价格（万美元） 进口价格（万美元） 利润（亿元） 0.1941 0.3167 1.08

　　进出口价差的原因除成本差异外，也表明国内原纱和深加 工产品质量与国外尚有差距，主要体现在产品规格尚不完 整，精细化的非通用产品国内尚未覆盖。

　　② 化学组成对拉伸强度的影响 含碱量越高，强度越低。 无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维的拉伸强度高20%。 玻璃纤维 纤维直径(μm) 拉伸强度(MPa)

　　④ 施加负荷时间对强度的影响 玻璃纤维强度随着施加负荷时间的增长而降低 环境湿度较高时，尤其明显 原因：吸附在微裂纹中的水分，在外力作用下，使 微裂纹扩展速度加速。

　　玻璃纤维的弹性模量：在弹性范围内应力和应变关系的比例常数 影响玻璃纤维的弹性模量的主要因素：化学组成 加入BeO、MgO能提高玻璃纤维的弹性模量

　　2. 力学性能 (1) 拉伸强度 玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍 例：块状有碱玻璃纤维的拉伸强度：40MPa~100MPa 玻璃纤维强度：2000MPa

　　三大玻纤企业崛起，成为国内产业发展的领头羊 全球玻纤行业一直是寡头垄断格局。2005年以前，由美 国欧文斯科宁、PPG和法国圣戈班占据60%以上的份额。 近5年来，随着中国三大厂商巨石集团、重庆国际和泰山 玻纤每年30%的持续高速产能投入，中国三强不仅寡头垄断着 国内市场，也成为全球格局中新的寡头。 目开云APP 开云官网入口前全球有六大玻纤供应商：巨石、OCV、重庆、PPG、 泰山、Johns Manivel。玻纤行业集中度高，六大厂商产能占 到全球的70%。

　　微裂纹的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，微裂纹处 产生应力集中，从而使强度下降。

　　玻璃纤维高温成型时减少了玻璃溶液的 不均一性，使微裂纹产生的机会减少；玻璃纤 维的断面较小，使微裂纹存在的几率也减少， 从而使玻璃纤维强度增高。

　　在玻璃纤维成型过程中，由于拉丝机的牵引 作用，使玻璃纤维分子产生定向排列，从而提高 了玻璃纤维强度。

　　影响玻璃纤维强度的因素： ① 纤维直径和长度对拉伸强度的影响 直径越细，拉伸强度越高 随着纤维长度的增加，拉伸强度显著下降

　　玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相 互连成不规则三维网络，网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等 阳离子所填充。二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃 性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称为网络改性物。

　　1.2.3 玻璃纤维的化学组成 玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、 三氧化二硼(B2O3)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝 (Al2O3)等 以二氧化硅为主的称为硅酸盐玻璃； 以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它可 以降低玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃溶液中的气泡容 易排除，它主要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而 达到助溶的目的。 氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度、电 绝缘性和化学稳定性会相应的降低

　　• (3）按纤维性能分类 • 这是一类为适应特殊使用要求，新发展起来的，纤维本身 具有某些特殊优异性能的新型玻璃纤维，大致可分为： • 高强玻璃纤维； • 高模量玻璃纤维； • 耐高温玻璃纤维； • 耐碱玻璃纤维； • 耐酸玻璃纤维； • 普通玻璃纤维（指无碱及中碱玻璃纤维）； • 光学纤维； • 低介电常数玻璃纤维； • 导电纤维 等

　　无碱玻璃纤维成型温度高、硬化速度快、结构键能大 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，它主要 通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。 氧化钠和氧化钾的含量越高，玻璃纤维的强度会相应 的降低

　　③ 存放时间对强度的影响 玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低—纤维的老化。 原因：空气中的水分和氧气对纤维侵蚀

　　镁铝硅系高强高弹玻璃纤维； 硅铝钙镁系耐化学腐蚀玻璃纤维； 含铅纤维； 高硅氧纤维；开云体育 开云平台开云体育 开云平台开云体育 开云平台