高性能玻璃纤维在气瓶上的应用
高性能纤维及复合材料

高性能纤维及复合材料高性能纤维及复合材料是一种具有优异性能的材料,它们在航空航天、汽车、船舶、体育器材、军事装备等领域都有着广泛的应用。
高性能纤维及复合材料具有轻质、高强度、耐热、耐腐蚀等特点,因此备受青睐。
本文将从高性能纤维及复合材料的种类、特点以及应用领域展开阐述。
首先,高性能纤维及复合材料主要包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。
碳纤维具有高模量、高强度、低密度的特点,被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
玻璃纤维具有良好的绝缘性能和化学稳定性,常用于建筑、船舶、电子等领域。
芳纶纤维具有优异的耐热性和耐化学腐蚀性,广泛应用于防弹衣、航空发动机零部件等领域。
其次,高性能纤维及复合材料具有轻质、高强度、耐热、耐腐蚀等特点。
这些特点使得高性能纤维及复合材料在航空航天领域可以减轻飞机、航天器的重量,提高载荷能力和燃料效率;在汽车领域可以提高汽车的安全性能和燃油经济性;在船舶领域可以提高船舶的抗风浪能力和航行速度;在体育器材领域可以提高器材的性能和使用寿命;在军事装备领域可以提高装备的防护性能和机动性。
最后,高性能纤维及复合材料在航空航天、汽车、船舶、体育器材、军事装备等领域都有着广泛的应用。
在航空航天领域,高性能纤维及复合材料被用于制造飞机机身、航天器外壳等部件;在汽车领域,高性能纤维及复合材料被用于制造车身、发动机零部件等部件;在船舶领域,高性能纤维及复合材料被用于制造船体、船舶结构件等部件;在体育器材领域,高性能纤维及复合材料被用于制造滑雪板、自行车车架等器材;在军事装备领域,高性能纤维及复合材料被用于制造防弹衣、武器零部件等装备。
综上所述,高性能纤维及复合材料具有广泛的应用前景,其轻质、高强度、耐热、耐腐蚀等特点使其在各个领域都有着重要的地位。
随着科技的不断进步,相信高性能纤维及复合材料会有更加广阔的发展空间。
玻璃纤维的性能及应用

维普资讯
《 河北纺织 》2 0 0 2年第一期
新 抖
糊 夹层 结构板 制 造 了 4 即 型玻 璃雷达 罩 , 4大
秤上 ,然 后在 混 合 室混 合均 匀 .通 过 供 利
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种新 的现代纺织 品娄 .生产 的产 品由于
具 有普通 纤 维所 不 及 的很 多性 能 , 且通 常 采用 高 新 技 术 制成 ,所 以 又称 为 高性 能纤 维 ,太 多应用 在 特 殊 或 高技 术 领 域 .它 的 应用 必将促 进 纺 织 复 合材 料 的 篾展 2玻 璃纤 维 的发 展 玻 璃 纤 维 有较 长 的 发 展 历 史 。上世 纪 三 十年代 .美 国人 接 明 了用 铂 坩 埚 连续 拉 制 玻 璃 纤 维 和 用 蒸 汽 喷 畋 玻 璃 棉 的 工 艺
维普资讯
‘ 河北纺织) 20 0 2年 第一期
新材 料
玻 璃 鲜 雅 的 性 能 反应 用
蒋 少军 吴红 玲
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镝要1 文叙述 了玻璃 纤维 的性 能,制造及 应用情 况. 同时也夼铝 了玻璃纤维 在 国 内外 的疑展 现状 :本
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维 的损 伤 ,并 能降 低 成 本 我 国研 究 玻璃 纤 维 也 有 几 十 年 的 历 史。旱在 15 98年 .我 国 以 手糊 工艺 研制 了 玻 璃钢 船 . 以层 压和 卷 制工 艺研 制 了玻 璃 钢板 和火 箭 筒等 16 年 在 北京 、上 海和 90
纤维新材料及应用-3 玻璃、无机

性能: 高温下损失小,尺寸稳定,化学性能稳 定,透光性好,电绝缘性能好,耐高温, 耐腐蚀,质地柔软。
用途: 可以制成毡、纸、织物等。 主要用作热、电、声的绝缘材料,以及 腐蚀性气体、液体的过滤材料。 石英纤维增强的复合材料用作制造飞机 结构材料和机头雷达罩、火箭的尾喷管, 空间航天器的烧蚀材料等。
玻纤的性能
性能 软化温度 纺丝温度 密度 抗张强度 弹性模量 折射率 线膨胀系数 比电阻 E玻纤 840 1270 2.53 14.3 298 1.55 5×10-6 1015 C玻纤 715 - 2.46 12.3 295 1.542 8×10-6 1010 A玻纤 S玻纤 710 1000 1280 1400 2.46 2.45 12.3 17.2 295 352 - - 9×10-6 5×10-6 - -
制法:真空镀膜法,蒸汽沉积法,热浸法, 电镀法等。 表面有金属涂层的非金属纤维,是以金属为 皮,非金属为芯的复合纤维。 金属有锌、银、铝、镍、铜、金等。
性能: 保留了原有芯纤维的柔曲性及机械力学 性能之外,,还具有对电磁波及红外线 的反射性能、导电性,延长使用寿命。 如玻璃纤维镀金属——具有良好的电磁 波反射能力,可做对抗雷达的干扰丝, 弯曲寿命可提高数千倍。镀铝的玻璃纤 维反射红外线能力很强,用于制作高温 防护服。镀银的玻璃纤维能焊接,作导 线,镀铜或镍的碳纤维,可提高碳纤维 增强铝基复合材料的强度。
玄武岩纤维与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)等高 技术纤维相比,除了具有高技术纤维高强度、高模量的特点外,玄武 岩纤维还具有耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、过滤性好、 抗压缩强度和剪切强度高、适应于各种环境下使用等优异性能,且性 价比好,是一种纯天然的无机非金属材料,也是一种可以满足国民经 济基础产业发展需求的新的基础材料和高技术纤维。 玄武岩纤维及其复合材料可以较好地满足国防建设、交通运输、 建筑、石油化工、环保、电子、航空、航天等领域结构材料的需求, 对国防建设、重大工程和产业结构升级具有重要的推动作用。它既是 21世纪符合生态环境要求的绿色材料,又是一个在世界高技术纤维行 业中可持续发展的有竞争力的新材料产业。尤其是我国已经拥有自主 知识产权的玄武岩纤维制造技术及工艺,并且以“后来居上”的后发 展优势达到了国际领先水平,因此,大力发展玄武岩纤维及其复合材 料产业无疑具有重要的意义。
玻璃纤维增强塑料在航空领域中的应用研究

玻璃纤维增强塑料在航空领域中的应用研究玻璃纤维增强塑料(Glass Fiber Reinforced Plastics, GFRP),是一种由玻璃纤维与热固性或热塑性塑料基体复合而成的材料。
GFRP具有重量轻、耐腐蚀、强度高、维护成本低等优点,因此在航空领域中有着广泛的应用。
本文将从材料特性、应用领域、研究进展三个方面阐述GFRP在航空领域中的应用研究。
一、材料特性1.重量轻GFRP的比重约为钢的四分之一,铝的三分之一,因此 GFRP 可大量减轻航空器的自重,提高载重能力,减少燃料消耗。
2.强度高GFRP具有高强度、高模量和优异的抗拉强度、抗冲击性等特性,使得GFRP在航空领域中得到广泛应用。
3.维护成本低GFRP具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,避免了腐蚀和磨损等问题的出现,减少了航空器的修理和维护成本。
二、应用领域1.机翼GFRP具有很强的强度和刚性,可以承受很大的风载荷。
在大型民用飞机机翼结构中,GFRPCanard和翼上扰流板中也有广泛应用。
2.机身GFRP在机身制造中也应用广泛。
不仅可以制造舵面和机身覆盖板等零部件,也可以制作飞机前缘和进气道。
3.细节部件GFRP还可以制作一些细节部件,如氧气瓶、水箱等容器。
由于GFRP具有优异的耐腐蚀能力,可以避免容器的腐蚀,有效延长使用寿命。
三、研究进展1.材料改进在航空领域中,GFRP的性能要求非常严苛,需要长期的研究和改进。
目前,研究人员通过改进纤维和树脂的制备工艺,使GFRP的性能得到了显著提高。
2.加工工艺改进随着制造技术的发展,航空制造业开始在机身制造中应用自动化生产线和先进的机器人技术,提高了生产效率和制造精度。
这也促进了GFRP在航空领域的应用。
3.质量控制GFRP的制造过程中需要严格的质量控制,确保材料的性能和质量达到航空领域的要求。
因此,航空制造业需要不断完善质量管理体系和检测技术,提高生产效率和质量。
总结随着航空工业的不断发展,GFRP在航空领域的应用前景非常广阔。
玻璃纤维增强塑料的防火性能

玻璃纤维增强塑料的防火性能随着工业化的不断发展和人民生活水平的不断提高,各种高性能材料的应用也日益广泛。
玻璃纤维增强塑料(FRP)作为一种新型材料,由于其具有轻质高强、耐腐蚀、耐磨、易加工成型等优点,因而在建筑、航空、船舶、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
然而,在这些应用领域中,塑料材料安全防范问题越来越受到重视,并被广泛讨论。
特别是在建筑行业中,防火问题是一项关键的安全技术。
为了提高玻璃纤维增强塑料的防火性能,人们采取了多种措施。
本文主要就这个问题作一些探讨。
一、塑料材料的燃烧特性首先,我们应该了解塑料材料的燃烧特性,这是提高塑料材料防火性能的前提。
塑料材料通常具有易燃、可燃、半可燃和难燃四种燃烧特性。
易燃材料在接触火源后,除了能自身燃烧外,其周围材料也会因放热而继续燃烧。
可燃材料在火焰作用下能燃烧,但其燃烧不会引起周围材料的继续燃烧。
半可燃材料在火焰作用下会局部燃烧,但其能引起周围材料的继续燃烧。
难燃材料在遇火源时仅发生表面炭化,继续燃烧能力较差,不会引起周围材料的继续燃烧。
二、提高FRP的防火性能针对玻璃纤维增强塑料的易燃燃烧特性,下面介绍一些改进措施,以提高其防火性能。
1.选择阻燃剂阻燃剂是一种能减缓、抑制或预防燃烧的物质。
与其他材料相比,FRP材料中阻燃剂的增加可以有效降低其燃烧速率,并减少燃烧过程中有毒气体和黑烟的产生。
目前,若干种化合物被证明是有效的阻燃剂,例如三聚磷酸酯(TPP)、六偏磷酸酯(IPP)、聚氨酯(PU)等。
2.添加玻璃纤维FRP材料中添加玻璃纤维能够提高其强度和刚度,并对其防火性能发挥积极作用。
玻璃纤维的加入能够改变FRP的化学结构,降低燃烧温度,并促使其在燃烧时产生较少的有毒气体和黑烟。
除此之外,玻璃纤维的加入也能够使FRP材料具有更好的抗拉强度和抗冲击性。
3.采用二氧化硅材料二氧化硅材料是一种无机材料,其加入可提高FRP材料的防火性能。
二氧化硅材料的加入能够降低FRP的燃烧速率,并减少燃烧过程中有毒气体和黑烟的产生。
高性能纤维的性能及应用

高性能纤维的性能及应用新材料智库摘要: 高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途,或具有特殊功能的化学纤维。
简述了高性能纤维的基本分类,并介绍了芳纶纤维、PBO 纤维、碳纤维、玻璃纤维四种高性能纤维的性能及应用,并分析了高性能纤维今后的发展趋势。
0 引言高性能纤维是指具有高承载力、高耐久性的化学纤维,它们具有特殊的物理、化学结构以及功能性,如高强、高模、高弹性、耐高温、耐高压、耐腐蚀、耐辐射、抗燃、耐磨损、导电等功能。
一般指强度大于17. 6cN/dtex,弹性模量在440cN/dtex 以上的纤维。
这类纤维采用高新技术制成,大多应用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学等领域。
高性能纤维分为两大类:有机纤维和无机纤维。
目前,比较常见的有机纤维主要包括间位芳纶(芳纶1313)、对位芳纶(芳纶1414)、PBO 纤维等;无机纤维主要包括碳纤维、玻璃纤维等。
其主要性能对比如表1 所示:1 几种主要的高性能纤维1. 1 芳纶纤维芳纶(Aramid fiber),又称芳香族聚酰胺纤维,是一种新型高科技合成纤维,主要包括全芳香族聚酰胺纤维和杂环芳香族聚酰胺纤维两种,可分为间位(PMTA)、对位(PPTA) 和邻位三种,目前常用的主要有间位芳纶和对位芳纶两种。
其中PMTA与PPTA 的主要区别在于酰胺键与苯环上的连接位置不同,其分子结构见图1。
1. 1. 1 间位芳纶间位芳纶,即聚间苯二甲酰间苯二胺(PMTA)纤维,商品名为Nomex,是由酰胺基团相互连接间位苯基构成的排列规整的锯齿型大分子。
间位芳纶具有良好的力学特性,属难燃纤维,极限氧指数LOI≥29%,在空气中不会自燃,离火后自熄,阻燃性好;玻璃化温度为270℃,高温环境中仍可保持较高的强度和较好的稳定性,当温度超过400℃时,纤维逐渐开始发脆、炭化形成隔热层,起到保护作用;间位芳纶介电常数很低、绝缘性好,并具有优良的抗辐射性能。
间位芳纶具有优异的耐热性、化学稳定性,可在高温环境中长期工作,将其加工成过滤袋,可用于空气污染较重领域的高温烟尘过滤。
玻纤复合材料压缩天然气瓶市场分析

的 F P原材料 来 保证 它们 的耐腐 蚀 性 能符合 特 定 R
环境 的要求 。现今市场上有多种玻璃纤 维增强材 料 可供 ( 表 1 , 用 正 确 类 型 的 玻 璃 纤 维 将 提 高 见 )选 F P制 品的终生性能 , R 减少失败 的风 险。
天然气汽 车概 况
在过去几年 中 , 由于天 然气 的价格 比传 统化 石 燃料更低 , 以及 其环境 足 迹更 “ ” 以天然气 为 动 绿 , 力 的汽 车获得 强劲发展 , 每年 至少 有 10万 辆新增 5 天然气汽车上路 。 在过去几 十年 中 , 天然气 汽 车 的发 展重 点是 重 载车辆——卡 车和公共 汽 车。然而 , 由于 当今新 的 量产技术 的开 发 , 以使用玻璃 纤维 复合材 料来 制 可 造更经济 的轻 质压缩 天然气瓶 , 复合 材料行业 已有 能力瞄准最大 的汽车市场—— 轿车和轻型商用 车即
其 他 优 越 性
・
达 到 E ER 1 C 10规定 的严格 要 求 , 如抗 损 诸
伤性 、 坠落实验 、 耐火性 、 疲劳性能 、 接触腐蚀性 酸之
类 的极 限环境试验等 。
・
I V型高压压缩天 然气 瓶 的严格 的 E E R 1 定 。 C 10规
加拿大一家独立实 验室对这 种新研 制 的 G nak3 at 2 n
轻载 天然气 汽车市场
统计数据 表明 , 2 1 在 00年底 , 约有 130万辆天 2 然气汽 车在路上奔驰 。即使在汽车市场遭 遇危 机后 的21 00年 , 长率仍 达到1 % 。 增 2 如 上所述 , 在过去 2 0年 中, 复合材料 行业 主要 关 注重 载车辆 。以压缩天然气为动力 的汽车需要 比 传统燃料 汽车更大 的燃料储 存空 间 , 这就 要求 克服 汽车设计 的限制 , 并增加汽车 的有效 荷载。例如 , 在 欧洲很容易看 到 , 多以天然 气 为燃 料 的城市公 共 很 汽车顶 上装有 容量在 10升 以上 , 5 用碳 纤 维复合 材 料制成 的很轻 的气瓶 , 以保证最大 的载客量 。然而 , 更轻的玻璃纤维复合材料与更 昂贵 的碳纤维 复合材 料相 比, 显然是一种富有生命力 的经济型解决方案。
玻璃纤维

玻璃钢船舶市场 玻璃钢可以制造包括游艇、救生艇、各种工作艇、渔船、军用扫雷艇在内的许多船艇。特别是玻璃钢渔船在我国是一个潜在的尚未开发的市场。我国现有的近百万条木制渔船亟待更换为玻璃钢渔船,可以预期在新的世纪里,中国的玻纤、玻钢工业将会在这个领域大有作为。
1.玻璃纤维的分类
玻璃纤维按含碱量高低可分成有碱(有碱和中碱)纤维和无碱纤维两大类。前者的主要成份是钾钠硅酸盐,后者为铝硼硅酸盐;按制造方法来分,有长纤维和短纤维以及捻纤维和无捻纤维;按织法又可分为平纹布、缎纹布、斜纹布、方格布、单向布(经纬密度不同)、无纺布以及各种类型的玻璃带等。
环保、节能及新能源市场 鉴于大气污染治理的急迫性,用天然气代替汽油驱动汽车成较为理想的选择。这就为玻璃气瓶的发展带来杨会,而玻璃气瓶需要优质的无碱玻璃纤维增强材料。近年来,风能发电发展迅速。风能发电机的叶片需要使用较多数量的玻璃纤维。我风能资源丰富,在风能利用方面有着巨大的潜力,对玻璃纤维而言是一个较大的潜在市场。
2.玻璃纤维的,但低于金属纤维;玻璃纤维具有较高的拉伸强度;玻璃纤维的硬度较高。
耐热性能 玻璃纤维是一种无机纤维,它本身不会引起燃烧,并且有很好的耐热性,这在纺织纤维中是很独特的。玻璃纤维在较低的温度下受热,其性能虽变化不大,但会引起收缩现象。玻璃纤维的导热系数非常小,因而它常用于管道和容器的隔热,以及作为成型件的绝缘壳。
4.玻璃纤维的发展前景
玻璃纤维特性优良,使用广泛,随着其它材料价格的不断上升,其相对优势将逐步突出,未来发展潜力巨大。玻璃纤维具有强度大、弹性模量大等特点,其主要用于制造玻璃钢和其它复合材料,这些材料和产品具有轻质、高强、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化以及特殊的电、光、声、磁等优异的综合性能,是非常好的金属材料替代材料,随着市场经济的迅速发展,玻璃纤维成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。由于在多个领域得到广泛应用,因此,玻璃纤维日益受到人们的重视。全球玻纤生产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发达国家,其人均玻纤消费量较高。欧洲仍然是玻璃纤维消费的最大地区,用量占全球总用量的35%。
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1970 1986
1991 2019
S Direct-melt CPIC YYTH
CGF E-glass Line CGF 70% 70%
2000
2019
2019
2019 2019
ISO9001 CPIC Biggest ECR Carlyle 200000T
Amiantit Merged fornace in the 26% Capacity
中国玻璃纤维发展
1956~1986年,以单台拉丝炉为主的起步阶段,封闭孤 立中发展,到86年的产量接10万吨;
1986年~2019年,开始采用直接熔融法生产,玻纤生产技
术取得突破,并向大型组合炉,万吨级的窑炉发展; 2019年,开始向大型窑炉发展,以重庆CPIC、浙江巨
石、山东泰山为主的三大玻纤厂家助推中国玻纤进入高
高强高模TM玻璃 无氟无硼ECT玻璃 无氟无硼ECR玻璃 无碱E玻璃
CPIC玻璃纤维介绍
CPIC玻璃纤维介绍
特性 Property
单位 Unit
玻璃纤维类型/Fiberglass type E-glass ECR- glass ECT-glass TM-glass
测试方法 Test method
合股纱 Multi-end Roving
短切纱 Chopped Strands
直接纱 Direct Roving
表面毡 Surface Tissue
多轴向织物 Multi-axial Fabrics
主要产品 Mainly Products
细纱 Yarn
短切毡 Chopped Strand Mat
方格布 Woven Roving
拉丝 Winder
拉丝机将玻璃纤维集成起来形成 丝饼
A machine which applies driving force for the fiberisation process and collects the fibres in the forms of cake and roving.
主要产品分类
玻璃密度 /Fiber Density
g/cm3 2.59~2.63 2.66~2.70 2.60~2.64 2.58~2.62
ASTM D1505
耐酸性 /Acid Resistence
%
20.6
2.6
3.5
Weight Loss in
3.1
10% H2SO4
100hrs at 96℃
耐碱性
Weight Loss in
1.3
重
10% 25℃,24H 2.6%
/Alkaline
%
6.0
2.0
2.4
2.6
0.1M NaOH
Resistence24h来自s at 60℃CPIC玻璃纤维介绍
试验项目
试验方法
ER469L ECR469L 检测结果 检测结果
E-Glass 失重倍数
25℃,24H 0.18% 0.15%
1.2
失
H2O
80℃,24H 0.29% 0.22%
近年,中国玻纤在全球的比重稳步提升,2019年产能就占
到全球50%左右,成为玻纤大国,在此基础上进一步做强
中国玻纤,将成为玻纤产业发展的重点。
玻璃纤维生产工艺
通过1600-6000孔的铂铑合金漏 板,形成玻璃纤维丝束
A Pt-Rh alloy plate with normally 1600-6000 holes, through which the molten glass passes to form fibers .
高性能玻璃纤维在气瓶上的应用
cpicfiber
目录
1 CPIC介绍 2 玻璃纤维生产工艺 3 CPIC玻璃纤维介绍 4 缠绕气瓶用纱介绍 5 高性能玻纤在CNG气瓶上应用 6 CPIC技术服务
重庆国际复合材料有限公司介绍
重庆国际复合材料有限公司(简称CPIC)是由云南云天化 股份有限公司控股的中外合资企业
玻璃纤维生产工艺
旋转的涂油辊将浸润剂均匀地涂 覆在玻璃纤维表面
A rotating subject which applies the specific surface treatment to the fibers by fiber size coating.
浸润剂涂覆 Fiber size applicator
漏板 The bushing
池窑 The furnace
粉末状原料在1400℃的池窑中融 化形成玻璃液体
The melting of powder raw materials to form the glass composition uniformly at around 1400℃ in the furnace.
速发展期,到2019年就成为全球最大的玻纤生产国 2019年,中国玻纤产量接近230万t,占到全球的50%
2019年玻璃纤维被纳入新材料产业。
中国玻璃纤维发展
500
中国大陆
全球合计
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0 2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
中国三大玻纤基地之一,年产能全球排第3位
建有市级的技术中心,市级工程中心
重庆国际复合材料有限公司介绍
国内最大的风电用纱、电子级细纱、 工程塑料用短切纱生产商,年产能53万吨 重庆2个基地,11条生产线,50万吨产能 2019年5月,收购OCV巴西工厂,现有3万 吨产能,10月份,完成改造后、将增加1倍 拥有年产4万吨,全球最大的ECR生产线 拥有年产3.6万吨,全球最大的细纱生产线
21%
CGF world 40000T
ISO 14001
OHSAS
18001
2019
2019
2009
300000T ECT-Glass& TM-Glass
Capacity 420000T
Capacity
2019 CPIC Brazil Plant
一家集研发、生产高性能玻璃纤维的高新技术企业
国家级火炬重点高新技术企业
膨体纱 Texturized Yarn
主要产品分类
电子级细纱 Electronic Yarn
短切纱 Chopped Strands
直接纱 Direct Roving
短切毡 Chopped Strand Mat
多轴向织物 Multi-axial Fabrics
CPIC玻璃纤维介绍
自主产权 自主创新 消化吸收 引进技术