玻璃纤维基础知识
玻璃纤维
玻璃纤维（简称玻纤）是采用各色废旧玻璃经过成套玻璃设备的一系列加工而成的玻纤半成品，其性质和用途十分广泛，其细度为0.03mm－0.06mm为0.07mmg，产品细如丝，软如棉、抗拉力强、颜色银白、无毒无味、耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温，绝缘性能好，广泛用于建材、石油、化工绝缘材料特别是发展玻璃钢的主要材料。
（一）原材料选用及清洗。
1 、原材料的选择各种废旧玻璃，片径不少3 cm但有机、水银、茶色和高温玻璃例外。
2 、原材料的清洗：将选择好的材料放在水泥池或别的容器内放入净水，用铁铣或扫把来回搅和清洗，把玻璃表面上的泥沙清洗干净后，然后再捞到第二个池内重新清洗一次，一定要把泥沙洗掉，尔后再捞到一底部有漏洞的铁筛或别的容器内将水流尽，方可使用。
3 、如玻璃表面有油污，用温水加4 ％的烧碱洗净方可使用。
4 、如纯平板玻璃2 MM以下加2 ％的硼砂。
（二）生产专用设备。
1 、化纤生产专用设备一台；2 、设备另部件：电动机：0.5 －0.80KV。
80－1450转／分钟四级。
交流接触器：80A以上一只。
三号按扭开关：一只小刀闸：15A 电度表：三相25A可配互感器电流：控制开关：100 A以上活洛皮带、保安器、电线20－26，铝芯、钢芯二种。
50 50 4.30 30角铁数米轴、轴承、轴座205 只滚筒铁皮、皮带轮四只3 、所备工具：喷灯一只，汽油、酒精喷灯均可使用，最好使用煤油喷灯安全可靠。
抽丝钳：一把长35mm铁夹子自制，手把必须绝缘。
绝缘勺：一把长35mm自制，用于挑玻璃液和调整坩埚内温度之用，手把必须绝缘。
钢锯条一根：10牙20牙均可，下丝用。
以上抽丝钳和绝钓子均在铁炉中打制。
电极板：30 30CM数个，弹黄钢为宜。
电钳一把，耐压500 V 电笔一只起子：6 、8 、10各把（三）机械、电路的安装及使用方法：说明安装电丝和电器。
1 、机械安装：根据图纸尺寸规格要求安装机械，机架离地面高度为1.6——1.7 M为宜，坩埚架必须安置在集中的中心度位置，坩埚架必须放平，坩埚至集中糟的距离为38－40公分，滚筒离地面的距离为40，滚筒到坩埚顶部的距离80左右，坩埚到排丝的倾斜度为25－30度。
玻纤知识
第一部分：玻纤知识：1、玻纤分类从长度分类分可以分连续玻纤、短玻纤（定长玻纤）和长玻纤（LET），连续玻纤是国内目前应用最广的玻纤，就是通常说的“长纤”，代表厂家有巨石，泰山、兴旺等。
定长玻纤就是通常说的“短纤”，一般是外资改性厂与国内部分企业在用，代表厂家有PPG，OCF及国内的CPIC，巨石泰山也有少部分，但质量不如人意。
LET是最近在国内兴起的，代表厂家有PPG,CPIC及巨石，目前国内金发和苏州和昌产量较大，杰事杰及温州俊尔，南京聚隆在开发当中，也有小批量生产从碱金属含量分可分为无碱，低中高，通常改性增强用无碱，也就是E玻纤，国内改性一般使用E玻纤。
2、玻纤的应用：玻纤增强塑料的原理主要是由于玻纤/树脂界面上连接必然是使作用到模塑件上的力传导到玻纤上，因此玻纤的长度被充分利用，起到树脂增强的目的，但玻纤在树脂基体中长度必须满足一定的要求，这就是临界玻纤长度，玻璃纤维的临界纤维长度（即可将力从基材传递给纤维的最小长度）在0.3~0.6mm之间，临界长度只与剪切力与玻纤单丝直径有关，上面的临界长度是指玻纤在最终产品里的长度，如是果是塑料粒子里话，此长就就在0.6~0.8mm之间，从理论上讲，临界长度与玻纤的原始长度没有关系，如果增强产品把玻纤的长度都控制在这个范围的话，此时产品的力学性能与表面外观都是最好的，最平衡的，如果长度过长，力学性能上升，但制品表面会变粗糙与翘曲，如果长度过短，就会导致力学性能不足。
要控制玻纤的长度应该从调整螺杆结构及转速入手，如果玻纤长径控制在400效果最佳。
3、评价玻纤好坏的主要指标：第一个指标：玻纤在拉丝过程中所使用的表面活性处理剂。
表面活性处理剂也就是通常所说的浸润剂，浸润剂主要是偶联剂与成膜剂，另外还有一些润滑剂、抗氧剂、乳化剂、抗静电剂等，成膜剂的成分与其它助剂的种类对玻纤有决定性的影响，所以在选择玻纤时就根据基料与成品要求选择合适的玻纤。
像PPG、CPIC等公司短纤牌号较多，就是因为表面浸润剂不一样，这样就针对性比较强。
知识点二--玻璃纤维
池窑拉丝是国际上普遍采用的玻璃纤维生产新工艺，该 技术特点是，采用重油或燃气加热单元窑，粉料直接熔化成 玻璃，经燃气加热的成型通路，由多台（数十到上百台）漏 板同时拉制各种规格的玻璃纤维原丝。具有生产规模大、效 率高、能耗低、产品质量好等优点，能适应800至4000孔大漏 板拉丝成型的要求，是生产高质量、低成本玻璃纤维材料的 最佳方法。
漏丝板 1000~3000m/min
玻璃纤维 3~20um
高分子材料专业 聚合物复合材料
单丝 filament：从坩埚中拉出的每根纤维叫单丝； 原纱 strand：一个坩埚拉出的所有单丝经过浸润剂槽后，集束
成一根原纱；
➢池窑法
将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续 玻璃纤维。
省去制球工艺 生产能力高 可自动化控制，产品质量稳定； 适用于生产粗玻璃纤维；
高分子材料专业 聚合物复合材料
3. 玻璃纤维的热性能 (1) 玻璃纤维的导热性 玻璃导热系数：0.7W/(m·K)~1.3W/(m·K) 玻璃纤维导热系数：0.034W/(m·K) 原因：纤维间的空隙较大，容积密度较小，空气导热系数低
物质 种类 羊毛 蚕丝 亚麻
直径(μm) 性能
拉伸强度 (MPa)
4
3000~ 3800
5
2400~ 2900
7
1750~ 2150
9
11
1250~1 1050~1 700 250
玻璃纤维长度(mm) 纤维直径(μm) 平均拉伸强度(MPa)
5
13
1500
20
12.5
1210
90
12.7
360
1560
13
720
玻璃纤维
比金属低
（2）玻璃纤维的力学性能
3）玻纤的耐磨、耐折 性能差，可采用表面处理来提高。 贮运 成型 铺糊
（3）玻璃纤维的热性能
• 耐热性较高：软化点550－580℃ • 不燃烧
（4）玻璃纤维的电性能
• 电绝缘材料：无碱玻纤 • 半导体：加入氧化铁、氧化铝、氧化铜 • 导电纤维：涂金属或石墨
5、玻璃纤维制品及规格
玻璃纤维的单丝直径与原纱号数(支数) • 从拉丝漏板的每个漏孔中拉出的细玻璃丝，
称为单纤维。 • 从坩埚漏板拉丝孔中拉出来的多根纤维浸
以浸润剂集束而成一股纤维束，称为玻璃 纤维原纱。
5、玻璃纤维制品及规格
• 玻璃纤维原纱: 表示玻璃纤维原纱精细的量 度标准有很多种，我国规定用公制号数表 示，代替以往常用的支数单位。
3、玻璃纤维性能
（1）外观和密度 • 玻璃纤维的比重比有机纤维大，比金属纤
维小，几乎与铝纤维相当。 • 其比重与玻璃的成分有密切关系，一般为
2.4~2.7左右。
（2）玻璃纤维的力学性能
1）玻璃纤维的拉伸强度 （tensile strength）
• 拉伸强度高 • 玻纤高强的原因：
微裂纹假说，有微裂纹存在，产生应力 集中。
用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、 空间、防弹盔甲及运动器械。
(4) 按纤维特性分类
2、D玻璃纤 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好
的低介电玻璃纤维。
(4)按纤维特性分类
3、AR玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强
水泥而研制的。
(4)按纤维特性分类
4、A玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸
玻纤，微裂纹存在的几率减小。
玻璃纤维基本知识
3、玻璃材料Glass-making material-glass marble-▣-中碱玻璃粉料C-glass batch-中碱废丝-glass recycled waste fiber-b）-无碱玻璃原料E-glass raw mate ials-无碱玻璃球-E-glass marble-无碱玻璃粉料E-glass batch-无碱废丝-Elass recycled waster fiber
3.1中碱玻璃粉料C-glass Raw materials-石英砂Quartz sand:SiO2-b长石Albite:AL2O3、Na2O-c-白云石Dolomite:CaO Mgo-石灰石Limeston :CaO-莹石Fluorspar:CaF2-f-纯碱Soda ash:Na2CO3-9-硝酸钠Sodium nitrate：NaNO3-无水硫酸钠Anhydrous sodium sulfate：Na2SO4-氧化 Ceria:CeO2
3.3成分与作用-Components and their functions-氧化硅SiO2：物质基础、 架Basis and matriⅸ-日-氧化铝A2O3：降析品和膨胀系数，提高稳定性和强度-to redu e recrystallization and expansion-口-coefficient and i crease stability and strength-▣-氧化钙氧化镁：降低高温时粘度，促进熔化、澄 、提高拉丝速度-CaO/MgO:To reduce viscosity at high temperatu e and-promote melting,refining and increase winding-s eed.-氧化硼B20-氧化铁Fe2O3-碱金属；助熔，提高流动性-Na20/K20:To aid mel ing and increase fluidity
玻璃纤维简介介绍
THANKS
感谢观看
03
玻璃纤维的性能特点
玻璃纤维的性能特点
• 玻璃纤维是一种由玻璃原料经过高温熔化、拉丝 、织布等工艺制成的纤维材料。它具有许多优异 的性能特点，被广泛应用于各个领域。
04
玻璃纤维的应用案例
玻璃纤维的应用案例
• 玻璃纤维是一种由玻璃原料经过高温熔化、拉丝、 织布等工艺制成的无机非金属材料。它具有轻质、 高强、耐腐蚀、绝缘等优良性能，被广泛应用于各 个领域。
玻璃纤维简介介绍
汇报人： 日期:
contents
目录
• 玻璃纤维概述 • 玻璃纤维的制造工艺 • 玻璃纤维的性能特点 • 玻璃纤维的应用案例
01
玻璃纤维概述
玻璃纤维定义
• 玻璃纤维是一种无机非金属材料，采用玻璃原料经过高温熔化 、拉丝、织布等工艺制成的纤维状材料。它通常呈束状或织物 状，具有优异的物理和化学性能。
玻璃纤维发展历程
• 玻璃纤维的发展历程可以追溯到20世纪初，当时人们开始研究如何将玻璃制成纤维状。随着技术的不断进步，玻璃纤维的 生产工艺不断完善，应用领域也不断扩大。现在，玻璃纤维已经成为一种重要的工业原料，在航空航天、汽车、建筑、电 子、环保等领域得到广泛应用。
玻璃纤维应用领域
航空航天领域
玻璃纤维被用作飞机、卫星等航空器的结 构材料，可以减轻重量，提高飞行性能。
玻璃纤维被用作建筑外墙、屋顶、地板等 材料，可以提高建筑的保温、隔热、抗震 等性能。
02
玻璃纤维的制造工艺
玻璃纤维的制造工艺
• 玻璃纤维是一种由玻璃原料经过高温熔化、纤维化而制成的 无机非金属材料。它具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘等优 良性能，被广泛应用于建筑、汽车、船舶、航空航天、电子 电器等领域。
玻璃纤维基础知识
玻璃纤维基础知识玻璃纤维小知识1 玻璃纤维是以二氧化硅为主要原料的天然矿物，添加特定的金属氧化物矿物原料，混合均匀后，在高温下熔融，熔融玻璃液流经漏嘴流出，在高速拉引力的作用被牵伸并急速冷却固化成为极细的连续的纤维。
2 玻璃纤维的基本性质2.1 外观特性玻璃纤维为表面光滑的圆柱状，截面呈完整的圆形。
这主要是成形时熔融玻璃液表面张力所致。
有机纤维为非圆形结构的截面，且表面有较深的皱纹。
玻璃纤维圆形截面承受载荷能力强；气体和液体通过阻力小，但表面光滑使纤维的抱合力小，不利于与树脂的结合。
2.2 密度玻璃纤维密度一般在2.50-2.70 g/cm3，主要取决于玻璃成分。
所以有时工厂生产控制时也用密度的变化来考察成分的波动。
2.3 抗拉强度玻璃纤维的抗拉强度比其他天然纤维、合成纤维要高。
玻璃纤维强度情况比较复杂，通常一些资料中给出的数据是“新生态纤维”的强度，即在漏嘴下直接取出的纤维所测的强度。
缠绕在绕丝筒上后强度很快下降。
通常认为绕丝筒上纤维的强度低于新生态15%-25%。
格里菲斯微裂纹缺陷理论：玻璃纤维的理论强度取决于分子之间的引力（与玻璃成分和结构有关），其理论强度很高。
但由于玻璃纤维中存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹，使实际强度大大降低。
微裂纹分布在玻璃纤维的整个体积内，但以表面裂纹危害最大，在外力作用下，微裂纹处产生应力集中而发生破坏。
2.3 影响玻璃纤维强度的因素(1)化学成分：玻璃组成不同，制成的纤维强度也不同。
(2)玻璃纤维的直径：直径越细强度越大。
(3）存放时间增加，强度下降。
(4）玻璃液的缺陷，如化学不均匀、结晶杂质、结石、气泡等影响纤维强度。
研究结果认为：当玻璃中存在结晶物时会降低强度，最大降低52%:当存在微小气泡时，强度降低20%，玻璃液质量对保证纤维强度至关重要。
(5)成型温度影响：当温度从1200℃升高到1 370℃，纤维强度可提高一倍。
“玻璃是一定状态下的无机物质，这种状态是该物质液态的继续，并与液态类似”，也就是说玻璃是具有液态结构的坚硬材料。
玻璃纤维产品介绍
玻璃纤维产品介绍玻璃纤维是一种由玻璃材料制成的纤维状新材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
本文将对玻璃纤维的定义、制造工艺、性能特点以及主要应用进行详细介绍。
一、定义玻璃纤维是由玻璃材料制成的纤维状产品，一般采用无机玻璃纤维作为原料，通过拉伸、捻绕等工艺制成不同形态的纤维。
玻璃纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等优点，因此被广泛应用于建筑、交通运输、电子电器、冶金等领域。
二、制造工艺1.原料准备：选用高质量的无机玻璃作为原料，通过熔融、调整成分等工艺制备玻璃浆料。
2.成纤：将玻璃浆料经过融化后挤出成纤维，然后通过拉拔、捻绕等工艺调整纤维的直径和长度。
3.细纤：将成纤的玻璃纤维进行破碎，得到所需长度的细纤维。
4.喷涂：将细纤涂覆在模具上，通过加热和固化形成玻璃纤维制品。
三、性能特点1.高强度：玻璃纤维具有较高的拉伸强度和弯曲强度，强度可以根据应用需求进行调整。
2.高模量：玻璃纤维的刚度较高，具有良好的抗弯性能和稳定性。
3.耐腐蚀：玻璃纤维具有优异的耐腐蚀性能，可以在酸碱介质中长期使用。
4.耐高温：玻璃纤维在高温条件下继续保持强度和刚度，不易熔融或变形。
5.绝缘性能：玻璃纤维是一种优良的绝缘材料，具有良好的电绝缘性能和导热性能。
6.轻质：玻璃纤维比重较轻，可以有效减轻结构的自重，提高整体性能。
四、主要应用1.建筑领域：玻璃纤维可以制成玻璃纤维增强塑料（FRP）板材、管材等，用于建筑物的隔热、防水、装饰等。
2.交通运输：玻璃纤维可以制成汽车外壳、船舶船体、飞机机身等，具有优异的强度和轻质化特点。
3.电子电器：玻璃纤维可以制成电子电器的绝缘材料、电路板基材等，具有良好的绝缘性能和导热性能。
4.冶金领域：玻璃纤维可以制成耐火材料、炉衬等，用于熔炼金属和高温工艺的隔热和保护。
5.医疗领域：玻璃纤维可以制成医疗器械、医用纱布等，用于外科手术、创伤包扎等医疗应用。
总结：玻璃纤维作为一种重要的纤维状新材料，具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等优异性能，广泛应用于建筑、交通运输、电子电器、冶金等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
玻璃纤维小知识
1 玻璃纤维是以二氧化硅为主要原料的天然矿物，添加特定的金属氧化物矿物原料，混合均匀后，在高温下熔融，熔融玻璃液流经漏嘴流出，在高速拉引力的作用被牵伸并急速冷却固化成为极细的连续的纤维。
2 玻璃纤维的基本性质
2.1 外观特性
玻璃纤维为表面光滑的圆柱状，截面呈完整的圆形。
这主要是成形时熔融玻璃液表面张力所致。
有机纤维为非圆形结构的截面，且表面有较深的皱纹。
玻璃纤维圆形截面承受载荷能力强；气体和液体通过阻力小，但表面光滑使纤维的抱合力小，不利于与树脂的结合。
2.2 密度
玻璃纤维密度一般在2.50-2.70 g/cm3，主要取决于玻璃成分。
所以有时工厂生产控制时也用密度的变化来考察成分的波动。
2.3 抗拉强度
玻璃纤维的抗拉强度比其他天然纤维、合成纤维要高。
玻璃纤维强度情况比较复杂，通常一些资料中给出的数据是“新生态纤维”的强度，即在漏嘴下直接取出的纤维所测的强度。
缠绕在绕丝筒上后强度很快下降。
通常认为绕丝筒上纤维的强度低于新生态15%-25%。
格里菲斯微裂纹缺陷理论：玻璃纤维的理论强度取决于分子之间的引力（与玻璃成分和结构有关），其理论强度很高。
但由于玻璃纤维中存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹，使实际强度大大降低。
微裂纹分布在玻璃纤维的整个体积内，但以表面裂纹危害最大，在外力作用下，微裂纹处产生应力集中而发生破坏。
2.3 影响玻璃纤维强度的因素
(1)化学成分：玻璃组成不同，制成的纤维强度也不同。
(2)玻璃纤维的直径：直径越细强度越大。
(3）存放时间增加，强度下降。
(4）玻璃液的缺陷，如化学不均匀、结晶杂质、结石、气泡等影响纤维强度。
研究结果认为：当玻璃中存在结晶物时会降低强度，最大降低52%:当存在微小气泡时，强度降低20%，玻璃液质量对保证纤维强度至关重要。
(5)成型温度影响：当温度从1200℃升高到1 370℃，纤维强度可提高一倍。
“玻璃是一定状态下的无机物质，这种状态是该物质液态的继续，并与液态类似”，也就是说玻璃是具有液态结构的坚硬材料。
由于玻璃纤维是在高速急冷条件下成形，所以具有接近于高温熔体的微观结构。
通常说玻璃结构是远程无序，近程有序。
近程有序的程度本身取决于熔融玻璃液的温度和从熔融玻璃液冷却为固态的速度，因此玻璃纤维的物理性质不仅受其成分的影响，还受其热历史的影响。
(6）冷却的速度：冷却速度越快，玻璃纤维的结构越接近熔融体的结构，析出的超显微晶体的数量和尺寸越少，缺陷和微裂纹也越少，强度越高。
(7)拉丝张力：拉丝作业不可避免地会产生微裂纹，在拉丝力的作用下每根纤维都受到一定的应力，这种应力作用于先硬化的纤维外壳时就产生了表面微裂纹。
减少纤维成形时的张力，有利于提高纤维的强度。
2.4 弹性模量
玻璃纤维弹性模量高，伸长率小且没有塑性伸长，它的弹性模量与玻璃组成和结构密切相关。
比极限抗拉强度和比极限弹性模量：极限抗拉强度（或弹性模量）与其自身密度的比值，单位为m。
2.5 柔性（脆性）
玻璃纤维是脆性材料，其断裂伸长率很小。
这使得其在作为编织材料方面受到限制，它的脆性与它单纤维直径的4次方成正比。
直径小于3.8 μm称为“贝他纱”，它比普通涤纶柔软，可作宇航服、防护衣。
由于脆性，其抗扭、耐磨、抗折性能差。
在纺织加工和材料包装等方而必须充分注意，尽量减少挠曲，卷绕纤维的芯轴直径不能太小，但脆性与其作为增强材料的关系不大。
2.6 化学稳定性
玻璃纤维化学稳定性是指抵抗水、酸、碱等介质侵蚀的能力。
通常以受介质侵蚀后的重量损失、析出的碱量及进入侵蚀液中玻璃组分量、侵蚀后的强度损失和纤维直径减少率等项指标来度量。
不同的玻璃成分对不同的侵蚀介质的抵抗能力不一样。
玻璃纤维的耐水性和耐酸性较好，而耐碱性较差。
在耐水性方面，E玻璃(无碱玻璃)优于C玻璃(中碱玻璃)；在耐酸性方面，C玻璃优于E玻璃：而耐碱性方面，C玻璃优于E玻璃。