影响玻璃纤维强度的五大因素

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浅谈影响玻璃纤维混凝土性能的因素及其工程应用

第１２期（总第１０５期）
２０１３年１２月
中国水能及电气化
ＣｈｉｎａＷａｔｅｒＰｏｗｅｒ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ
Ｎｏ．１２（Ｔ０ＴＡＬＮｏ．１０５）
ｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｂｉｅｒｌｆｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｆａｃｔｏｓａｒｆｆｅｃｔｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｇｌａｓｓｆｉｂｅｒａｒｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｏｕｒｓｅ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍａｔｅｉａｒｌｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｌａｓｓｉｆｂｅｒａｎｄｇｌａｓｓｉｆｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ
腐蚀后，丧失抗拉强度，因此玻璃纤维混凝土在土木
工程应用上一度受到阻碍。６０年代末，随着耐碱玻
ｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｌａｓｓｉｆｂｅｒｒｅｉｆｏｎｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．

影响玻璃纤维强度的因素

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一般情况，玻璃纤维的直径愈细，抗拉强度越高，但在不同的拉丝温度下拉制的同一直径的纤维强度，也可能有区别。

玻璃纤维的拉伸强度和长度有关，随着纤维长度的增加，拉伸强度显著下降直径和长度对玻璃纤维拉伸强度的影响，可以用微裂纹假说来解释。

因为随着纤维直径和长度的减小，纤维中微裂纹会相应减少，从而提高了纤维强度。

2、化学组成对强度的影响一般是含碱量越高、强度越低。

无碱纤维比有碱纤维的拉伸强度高20%研究证明，高强和无碱纤维，由于成型温度高，硬化速度快，结构链能大等原因，因此具有很高的抗拉强度。

含K2O和PbO 成分多的玻璃纤维强度较低。

3、玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响A）结晶杂质的影响：当玻璃成分波动或漏板温度波动或降低时，可能导致纤维中结晶的出现。

实践证明，有结晶的纤维比无结晶的纤维强度要低。

B）玻璃液中的小气泡也会降低纤维的强度。

曾试验用含小气泡的玻璃液拉直径为5.7um,的玻璃纤维其强度比用纯净玻璃液拉制的纤维强度降低20%。

4、成型条件对玻璃纤维的影响实践证明，用漏板拉制的玻璃纤维强度高于用玻璃棒法拉制的纤维。

在玻璃棒法中，用煤气加热生产的纤维又比用电热丝加热生产的纤维强度为高。

如用漏板法拉制10um，玻璃纤维的强度为1700MPa，而用棒法拉制相同直径的玻璃纤维强度仅为1100MPa。

这是因为玻璃棒只加热到软化，粘度仍然很大，拉丝时纤维受到很大的应力；此外玻璃棒法是在较低温度下拉丝成型，其冷却速度要比漏板法为低。

用各种不同成型方法生产的玻璃纤维的强度各不相同。

用漏板法拉制的纤维强度最高，气流吹拉长棉次之，玻璃棒法再次之。

然后是蒸汽立吹短棉，强度最低是蒸汽喷吹矿棉。

在采用漏板拉丝的方法中，采用较高的成型温度，较小的漏孔直径，可以提高纤维强度。

5、表面处理对强度的影响在连续拉丝时，必须在单根纤维或纤维束上敷以浸润剂，它在纤维表面上形成一层保护膜，防止在纺织加工过程中，纤维间发生相互摩擦，而损伤纤维降低强度。

影响玻璃纤维强度的因素

玻璃纤维的拉伸强度和长度有关，随着纤维长度的增加，拉伸强度显著下降直径和长度对玻璃纤维拉伸强度的影响，可以用微裂纹假说来解释。

因为随着纤维直径和长度的减小，纤维中微裂纹会相应减少，从而提高了纤维强度。

2、化学组成对强度的影响一般是含碱量越高、强度越低。

无碱纤维比有碱纤维的拉伸强度高20%研究证明，高强和无碱纤维，由于成型温度高，硬化速度快，结构链能大等原因，因此具有很高的抗拉强度。

含K2O和PbO 成分多的玻璃纤维强度较低。

3、玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响A）结晶杂质的影响：当玻璃成分波动或漏板温度波动或降低时，可能导致纤维中结晶的出现。

实践证明，有结晶的纤维比无结晶的纤维强度要低。

B）玻璃液中的小气泡也会降低纤维的强度。

曾试验用含小气泡的玻璃液拉直径为5.7um,的玻璃纤维其强度比用纯净玻璃液拉制的纤维强度降低20%。

4、成型条件对玻璃纤维的影响实践证明，用漏板拉制的玻璃纤维强度高于用玻璃棒法拉制的纤维。

在玻璃棒法中，用煤气加热生产的纤维又比用电热丝加热生产的纤维强度为高。

如用漏板法拉制10um，玻璃纤维的强度为1700MPa，而用棒法拉制相同直径的玻璃纤维强度仅为1100MPa。

这是因为玻璃棒只加热到软化，粘度仍然很大，拉丝时纤维受到很大的应力；此外玻璃棒法是在较低温度下拉丝成型，其冷却速度要比漏板法为低。

用各种不同成型方法生产的玻璃纤维的强度各不相同。

用漏板法拉制的纤维强度最高，气流吹拉长棉次之，玻璃棒法再次之。

然后是蒸汽立吹短棉，强度最低是蒸汽喷吹矿棉。

在采用漏板拉丝的方法中，采用较高的成型温度，较小的漏孔直径，可以提高纤维强度。

纤维断裂强度

纤维断裂强度纤维材料是由单个或多个无规则排列的长细丝或单体形成的材料，这些纤维结构紧密相连，形成材料的各种性能，其中断裂强度是最重要的指标之一。

纤维断裂强度是指材料在受力作用下发生断裂前所能承受的最大应力大小。

纤维的断裂过程复杂，是一个非常复杂的物理过程，在其中涉及到许多因素和因素之间的相互作用。

第一个因素是纤维本身的基本化学成分和物理属性。

常见的纤维材料有玻璃纤维、碳纤维、腈纶纤维等。

这些材料的化学成分、分子结构、形态和尺寸差异很大，导致其断裂强度的大小也有所不同。

例如，碳纤维具有优秀的力学性能和耐高温性能，其断裂强度较高，可以达到3000MPa以上；而玻璃纤维则具有较低的断裂强度，一般在1000MPa左右。

第二个因素是材料的制备方法和纤维的结构形态。

制备方法包括拉拔法、旋拉法、湿法旋拉法等，这些方法制备的纤维结构和形态不同，从而对其断裂强度产生了影响。

例如，拉拔法制备的碳纤维具有较高的断裂强度和强大的拉伸强度，而旋拉法制备的玻璃纤维具有较低的断裂强度和较高的抗压强度。

第三个因素是纤维的力学性质和微观结构。

纤维在受力时发现许多微观结构和变形，这些结构和变形关系到其宏观性质和性能。

在纤维材料中，一些因素可能会损害其断裂强度，例如内部裂纹、疲劳破坏、腐蚀和气泡等。

同时，纤维的微观结构和表面结构也对其断裂强度产生了影响，如界面性、晶粒大小和缺陷结构等。

最后一个因素是外界环境条件和材料使用情况。

纤维材料在实际应用中受到温度、湿度、电磁场和辐射等因素的影响，这些因素会改变材料的性质，导致其断裂强度下降。

此外，外部因素和使用条件也会对纤维的断裂强度产生影响，例如机械振动、重量和压力等，这些因素会使纤维发生断裂。

总之，纤维断裂强度是一个复杂的物理过程，涉及到多个因素之间的相互作用。

在纤维材料的制备、应用和性能测量中，需要综合考虑这些因素，以获得最优的性能和最大的应用价值。

玻璃纤维在特殊条件下的强度分析

玻璃纤维在特殊条件下的强度分析
黄ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ故
（天津工业大学纺织学院，天津３０６）０１０
摘要
在一定的温度条件下利用紫外线及一定浓度的硫酸、烧碱和盐溶液分别对玻璃纤维进行了处理，测试分
析了处理后纤维的强力变化。结果表明，过上述处理后，维强力有较大幅度的下降。经紫外线辐射４ｈ，璃经纤后玻纤维的强力下降约５％；０５的硫酸浸泡２周后，维的强力下降约ｌ％；２的烧碱溶液处理１后，维０经．％纤７经％周纤的强力下降约３％；２的盐溶液处理２周后，维的强力下降约７。该研究对玻璃纤维制品的强度评价有重３经％纤％要的参考价值。
玻璃纤维具有较高的断裂强度和拉伸模量，较低的断裂伸长，轻的质量和良好的阻燃性能，广较被
泛应用于航空航天、通运输、事装备、油化工、交军石机械工业等领域，复合材料中性能较佳的增强材是
维普资讯
第２７卷第８期２００６年８月文章编号：２３９２（０６０—０４００５．７１２０）８０６—４
纺
织
学报
Ｖｏ．７Ｎｏ．１２８
Ａｕ２ｏｇ．０６
ＪｕｎｌｆｅｔｅＲｓａｃｏｒａｘｉｅｅｒｈｏＴｌ

玻璃纤维使用要求

玻璃纤维是一种重要的复合材料，具有重量轻、强度高、阻燃、耐腐蚀等特点，广泛应用于建筑、船舶、汽车等行业。

但是，在使用玻璃纤维时，需要注意以下要求：1. 安全操作：在操作玻璃纤维时，必须注意安全，戴好安全帽、眼镜、手套等个人防护装备，避免纤维误入身体，对健康产生影响。

同时，应注意使用安全工具，如保护罩、安全锁等，确保安全。

2. 材料储存：玻璃纤维材料应存放在干燥、通风、无阳光照射的地方，避免日晒雨淋，影响材料质量。

存放时应注意避免材料变形或损坏，可以通过包装或标记等方式进行区分和管理。

3. 维护保养：在使用玻璃纤维材料时，应注意维护和保养，及时清理材料表面的灰尘、污物等杂质，保持材料光洁，避免因表面损伤影响强度。

同时还应注意保持材料的湿度，避免材料龟裂或变形。

4. 施工温度：在施工玻璃纤维时，应注意材料的适应温度，避免过低或过高导致材料变形或损坏。

同时还应注意施工环境的温度、湿度等因素，避免因温度等影响施工效果。

5. 避免过度拉伸：在使用玻璃纤维时，不宜过度拉伸，以免材料损坏或强度降低。

同时还应注意材料的应力与变形，提高使用寿命。

6. 避免划伤：玻璃纤维制品表面硬度较高，但在搬运时，还是需要注意不要与其他硬材料或物体相撞或擦碰，以避免划伤。

如果表面被划伤，不仅会影响美观，还可能降低材料的强度和耐久性。

7. 避免接触高温：玻璃纤维制品的熔点较高，但在高温环境下容易变形或损坏。

因此，在使用时需要避免接触高温或火源。

同时，也需要避免长时间暴露在阳光下，以免因为紫外线的作用使纤维材料老化，从而降低材料的强度和耐久性。

8. 防止纤维材料刺入皮肤：玻璃纤维制品可能产生细小的纤维碎片，在搬运或者加工时要注意戴口罩和手套，避免纤维材料进入呼吸道或者刺入皮肤。

9. 避免与酸、碱等有害物质接触：玻璃纤维制品对于酸、碱等有害物质敏感，容易被腐蚀或影响到其性能。

因此，在使用时需要避免接触这些有害物质，以免降低材料的使用寿命。

玻璃纤维轻质短切毡拉伸强力影响因素分析

ｔｅｃｎｒｌｏｅｕｉｏｍｉｆｍａｓｐｒｕｉａｅｎｈｏｔｌｆｗａｅｐａｏｒｔ．ｓｄｏｅｅｄｔｉｄａａｙｅｎｈｏｔｏｆｔｎｆｒｔｏｓｅｎｔｒａａｄｔｅｃｎｒｔｒｓｒｙｆｗａｅＢａｅｎｔｓｅａｌｎｌｓｓａｄｈｙｏｏｌｈｅ
（ｕｉｏｕｐＣｏ．ｔＪｓｈＧｒ，ｄ，ＪｈｂｇｌｓＲｅａｒｈＩｔｔｔＬｕｓｉＦｉｅｒａｓｓｅｃｎｓｉｅ，ｕ
ＫｙＬｂｒｔｒｒｉｒｌｓｅｅｒｈｏｈｊｎｒｖｎｅｏｇｉｎ１５０ｅａｏａｏｙｆｂｇａｓＲｓａｃｆｅｉｇＰｏｉｃ，Ｔｎｘｇ３０）ｏＦｅＺａａ４
ＡｎｌｓｓｏｆｃｏｓｆｅｔｎｎｉｅＳｒｎｔｇｔＣｈｐｅｔａｄＭａａｙｉｔｒｆｃｉｇＴｅｓｌｔｅｇｈＯｆＬｉｈｏｐｄＳｒｎｔＦａＡ
ＣＨＥＮｅｌａＺｈｎｉｎｇ，ＹＥｅｉＣＡＯｕｒｇ，ＴＡＮｉｎｎＳｈｐｅ，ＧｏｏｎＪａｗｅ
收稿日期：２１ — ０２００１～９
中生产工艺的设计和稳定性，浸润剂、粘结剂的使用状况是影响产品拉伸强力的关键因素，其控制是否得当直接决定了产品的质量和稳定性。
修回日期：２１一３０Ｏ１Ｏ～４作者简介：陈振良，男，１８年生，巨石集团有限公司，巨石玻９５
ｏｅｅｅｔｆｓｃｒｃｓａｔｒｓｔｅｃｍｐｔｂｌｙｂｔｅｅｓｚｎｇｎｎｅｆｅｓｈｅｅｔｎｏｐｗｄｒｂｎｅ，ｎｔｆｃｓｏｈｐｏｅｓｆｃｏｓａｈｏａｉｉｔｅｗｅｎｔｉｉｇａｅｔｄｔｂｒ，ｔｅｓｌｃｉｆｏｅｉｄｒｈｕｉｈａｈｉｏ

玻璃纤维的性能

玻璃纤维的拉伸强度和长度有关
玻璃纤维长度（mm）
5
纤维直径（μm）平均拉伸强度（MPa）
13
1500
20
12.5
1210
90
12.7
360
1560
13
720
化学组成对强度的影响
一般是含碱量越高，强度越低。无碱玻璃纤维比有碱纤维的拉伸强度高20%
玻璃纤维纤维直径拉伸强度（μm）（MPa）
玻璃纤维的电性能
大部分玻璃纤维同玻璃一样，在外电场作用下，由于玻璃纤维内的离子产生迁移而导电主要取决与化学组成、温度和湿度。优越的多无碱纤维电绝缘体比有碱纤维优越的多，这主要是因为无碱纤维重金属离子少的缘故。碱金属离子越多，电绝缘性能越差。空气湿度对玻璃纤维的电阻率的影响很大，湿度增加，电阻率下降。
玻璃纤维的性能
制作人材专0801 陈晓亭
玻璃纤维的物理性能
外观和密度一般天然或者人造的有机纤维，其表面都有
较深的皱纹。而玻璃纤维呈表面光滑的圆柱体，其横断面几乎都是完整的圆形。宏观看来，表面光滑，所以纤维之间的抱合力非常小，不利于和树脂粘接。玻璃钢使用的玻璃纤维直径一般为5~20μm，密度和铝几乎一样。此外，一般无碱纤维比有碱纤维密度维种类
密度（g／ cm3）
E- 玻璃纤维 2.54
拉伸强度（MPa）
3500
弹性模量（GPa）
72
S-玻璃纤维 2.44
4700
87
M-玻璃纤维 2.89
3700
118
三、玻璃纤维的耐磨性和耐折性
玻璃纤维的耐磨性是指纤维抵抗摩擦的能力
玻璃纤维的耐折性是指纤维抵抗折断的能力

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影响玻璃纤维强度的五大因素
徐州网格布
• 因素一、纤维直径和长度对拉伸强度的影响 • 一般情况，玻璃纤维的直径愈细，抗拉强度越高，
• 但在不同的拉丝温度下拉制的同一直径的纤维强度，也可能有区别。
• 因素二、化学组成对强度的影响 • 一般是含碱量越高、强度越低。
• 因素三、玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响 • ①结晶杂质的影响
• 当玻璃成分波动或漏板温度波动或降低时，可能导致纤维中结晶的出现。实践证明，
• 有结晶的纤维比无结晶的纤维强度要低。 • ②玻璃液中的小气泡也会降低纤维的强度
• 曾试验用含小气泡的玻璃液拉直径为5.7μm ’的玻璃纤维其强度比用纯净玻璃液拉制的纤维强度降低20%.
• 因素四、表面处理对强度的影响 • 在连续拉丝时，必须在单根纤维或纤维束上敷以浸润剂，
• 玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低，这种现象称为纤维的老化。主要是此，化学稳定性高的纤维强度降低小，如同样存放2年的有碱纤维强度降低33%，而无碱纤维降低很少。
• 它在纤维表面上形成一层保护膜，防止在纺织加工过程中，纤维间发生相互摩擦，
• 而损伤纤维降低强度。玻璃布经热处理除去浸润剂后，强度下降很多，但在用中间粘结剂处理后，
• 强度一般都可回升，这是因为中间粘结剂涂层一方面对纤维起到保护作用，
• 另一方面对纤维表面缺陷有所弥补。 • 因素五、存放时间对强度的影响