石英玻璃纤维性能与应用
玻璃纤维论文
玻璃纤维玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。
它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。
玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
玻璃一般人的观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。
玻璃纤维随其直径变小其强度增高。
原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好(特别是玻璃棉)，抗拉强度高，电绝缘性好（如无碱玻璃纤维）。
但性脆，耐磨性较差。
玻璃纤维主要用作电绝缘材料，工业过滤材料，防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料。
还可作为增强材料，用来制造增强塑料（见彩图）或增强橡胶、增强石膏和增强水泥等制品。
用有机材料被覆玻璃纤维可提高其柔韧性，用以制成包装布、窗纱、贴墙布、覆盖布、防护服和绝电、隔音材料。
作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先其特性列举如下：(1)拉伸强度高，伸长小(3%)。
(2)弹性系数高，刚性佳。
(3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。
(4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。
(5)吸水性小。
(6)尺度安定性，耐热性均佳。
(7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。
(8)透明可透过光线。
(9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。
(10)价格便宜。
(11)不易燃烧，高温下可熔成玻璃状小珠。
其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%～2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%～12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。
光纤材料及制造
4BCl3 O2 1700C3B2O3 6Cl2
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5
光纤制备方法 光纤制备步骤(气相技术)
1
2
3ห้องสมุดไป่ตู้
4
材料选择——预制棒制造--——拉丝—涂覆 ——套塑
预制棒制造方法约 10种
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6
16:56
7
一、原料制备与提纯 MCVD法是目前使用最广泛的预制棒生产工艺。
二、制棒的制备过程
制造预制棒的次序是；首先在石 英管内壁上沉积包层；其次在包 层内沉积纤芯；最后则是“烧缩 成预制棒”。
1400～1600℃的高温氢氧火焰加热
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管内MCVD法预制棒制备
8
气相沉积工艺 ——MCVD法
红外 可见光 光纤
10 10 10 10 10 10 10 10 10- 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6
765432101
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自由空间波长（m）
16
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14
五. 套塑 紧套光纤的套塑工艺示意图
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15
通信波段划分及相应传输媒介
频率 Hz
101 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015
频段 划分
电力、电话
传 输 介 质
无线电、电视
微波
AM无线电 FM无线电 卫星/微波 同轴电缆 双铰线
POCl3和F等。 纤芯材料： SiO2或SiO2 + GeO2 包层材料： SiO2 + B2O3或SiO2 +F。
石英硅用途
石英硅用途 介绍 石英硅是一种由硅与氧原子构成的矿物，它具有多种重要的用途。石英硅具有独特的物理和化学性质，使得它成为许多行业的关键材料。本文将深入探讨石英硅的多种用途及其在各个领域中的重要性。
1. 电子工业中的石英硅应用 石英硅在电子工业中扮演着至关重要的角色。由于石英硅具有良好的电性能和热稳定性，它被广泛用于电子器件的制造和组装过程中。
1.1 晶体管与集成电路制造 石英硅是晶体管和集成电路制造的主要材料之一。它被用作晶体管的基底材料，以及集成电路中的绝缘层和通孔隔离材料。石英硅的优异特性，如高熔点、低热膨胀系数和良好的化学稳定性，使其成为高性能晶体管和集成电路的理想选择。
1.2 光学传感器与光纤通信 由于石英硅具有优异的光学性能，它被广泛应用于光学传感器和光纤通信领域。石英硅可以用来制造高精度的光学透镜、光纤等光学元件，它具有高透明度、低吸收率和低色散等特点，保证了光信号的高传输质量和稳定性。
1.3 太阳能电池板制造 石英硅也是太阳能电池板制造的关键材料之一。作为太阳能电池板的基底材料，石英硅可以提供良好的机械强度和化学稳定性，同时具有较高的光透过率，使其成为太阳能电池板具备长寿命和高效能的重要因素。
2. 观赏业中的石英硅应用 石英硅在观赏业中也有广泛的应用。其独特的物理属性使其成为制造精美手表和珠宝的理想材料。 2.1 手表制造 石英硅作为手表机芯的关键组成部分，可以提供出色的精确度和稳定性。石英硅机芯具有较低的摩擦系数和热膨胀系数，使得手表在长期使用中能够保持较高的精准度，并且不易受到温度和外部影响的干扰。
2.2 珠宝制造 石英硅的透明度和硬度使其成为制造珠宝的理想材料。通过加工和切割石英硅，可以制造出精美的首饰，并且能够在不同光线下展现出不同的光彩效果，增加了珠宝的吸引力和价值。
3. 玻璃工业中的石英硅应用 石英硅在玻璃工业中也得到了广泛应用。由于其高硬度和耐高温性能，石英硅被用于制造各种特种玻璃，以满足不同领域的需求。
增强材料-玻璃纤维
一般：5-10um的纤维作为纺织制品用； 10-14um的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤
维毡等较为适宜。
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。
(2)玻璃纤维的弹性 玻璃纤维的延伸率：纤维在外力作用下直至拉断时的伸长百分率
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
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
4. 1.2 GF的结构及组成
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
几种纤维材料和金属材料的强度
羊毛
亚麻
棉花
生丝
尼龙
高强合 金钢
铝合 金
玻璃
玻璃 纤维
纤维
直径 ~15 (μm)
16~ 50
10~ 20
18 块状
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。
玻璃纤维概述
玻璃纤维概述玻璃纤维是一种性能优良的无机非金属材料，广泛应用于国民经济的各个领域。
为了满足各行业的需要，玻璃纤维加工成种类繁多的制品。
据不完全统计，国内外的玻璃纤维制品多达上千种，数万个规格型号。
涂覆浸润剂的连续玻璃纤维具有良好的可纺性，可以采用纺织机械设备借鉴纺织行业织造技术生产玻璃纤维纺织制品。
玻璃纤维制品也属于产业用纺织品。
是经专门设计、具有特定功能和结构的纺织品，主要应用于增强复合材料。
采用高性能玻璃纤维制成的纺织制品增强复合材料，与普通玻璃纤维相比进一步提高了其结构和综合性能。
连续玻璃纤维按制品形态可以分为纱、布、毡、带、绳、短切纤维等；按加工工艺，可分为机织物、针织物、非织物、纤维预制体等制品，其中玻璃纤维针织物主要为缝边织物，这是连续玻璃纤维纺织品家族中的年轻成员，以线圈缝编而形成的玻璃纤维缝边毡、多轴向缝边复合织物等。
根据复合材料设计与制造工艺要求，在航空航天先进复合材料技术的发展推动下、相继开发出多种结构形式的高性能纤维预制体立体织物制品，纤维在这类织物中的三维空间方向都是连续的，可实现对树脂、陶瓷等不同基体材料的整体增强。
玻璃纤维是指纤维平均直径不大于4.5μm的定长玻璃纤维，高性能玻璃纤维制品属于定长纤维的非织造产品，采用湿法或干法成毡工艺，制成不同容重和厚度的毡材等，制品形态有毡、板、管、绳、粒状棉等。
玻璃纤维制品与普通定长纤维相比，具有更高效的隔热、隔音、过滤等功能，制品可用于蓄电池电极隔板、保温纸、气体或液体过滤纸等。
除连续长纤维和定长玻璃纤维纺织加工外，玻璃纤维还可以经过涂覆和覆膜等深加工，而获得特定的功能。
例如，在玻璃纤维表面涂覆具有特定性能的涂层，使玻璃纤维制品克服脆性、不耐折、手感差等缺陷，并具有高强度、耐高温、耐碱蚀等性能，扩大了玻璃纤维制品的应用范围。
玻璃纤维涂层织物广泛用于建筑工程及装饰（网布、格栅、膜材、防水卷材、墙布等）、安全防护（防火帘、耐热布）、工业场所（导风筒基布、工业输送带、砂轮网布等），以及电绝缘、医用绷带、轮胎帘子线、密封件等领域。
玻璃纤维布的分子式
玻璃纤维布的分子式简介玻璃纤维布是一种由玻璃纤维制成的纺织品，具有优异的耐高温、耐腐蚀和绝缘性能。
它广泛应用于航空航天、建筑、汽车、电子、化工等领域，成为现代工业中不可或缺的材料之一。
本文将介绍玻璃纤维布的分子式及其相关知识。
玻璃纤维布玻璃纤维布是由玻璃纤维制成的纺织品，其分子式可以表示为SiO2。
玻璃纤维是一种由无机玻璃组成的纤维，其主要成分是二氧化硅（SiO2）。
玻璃纤维布通常由玻璃纤维束或玻璃纤维纱经过编织而成，具有优异的物理性能和化学性能。
玻璃纤维的制备过程玻璃纤维的制备过程通常包括以下几个步骤：1.原料准备：将适量的石英砂、碳酸钠、石灰石等原料按一定比例混合。
2.熔融：将混合好的原料放入高温熔炉中进行熔融，使其达到一定的温度。
3.纤维化：将熔融的玻璃液注入纤维化机中，通过旋转喷嘴或拉伸方法，使玻璃液形成纤维。
4.涂覆：将纤维化的玻璃纤维经过涂覆处理，使其具有更好的柔韧性和耐腐蚀性。
5.编织：将涂覆处理后的玻璃纤维纱经过编织机进行编织，形成玻璃纤维布。
玻璃纤维布的性能特点玻璃纤维布具有以下几个显著的性能特点：1.耐高温性：玻璃纤维布具有较高的耐高温性能，可在高温环境下长时间使用而不发生明显变化。
2.耐腐蚀性：玻璃纤维布具有良好的耐腐蚀性能，可在酸、碱等腐蚀性介质中使用而不受损。
3.绝缘性：玻璃纤维布具有优异的绝缘性能，可用于电气绝缘材料的制备。
4.轻质高强：玻璃纤维布具有较低的密度和较高的强度，重量轻、强度高，适用于轻质结构材料的制备。
5.耐磨性：玻璃纤维布具有较好的耐磨性能，可在一些摩擦、磨损较大的环境中使用。
玻璃纤维布的应用领域玻璃纤维布由于其优异的性能特点，被广泛应用于以下领域：1.航空航天领域：玻璃纤维布可用于制作飞机、火箭等航空器的结构材料，用于提高其耐高温性能和抗腐蚀性能。
2.建筑领域：玻璃纤维布可用于建筑材料的制备，如墙体、屋顶等，具有良好的耐候性和耐腐蚀性。
3.汽车领域：玻璃纤维布可用于汽车零部件的制造，如车身、内饰等，具有轻质高强的特点。
玻璃纤维上下游产业 -回复
玻璃纤维上下游产业-回复【玻璃纤维上下游产业】玻璃纤维是一种具有优异性能的重要工业原料，在现代工业中被广泛应用。
它不仅具有优异的物理和化学性质，而且具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性和耐高温性能。
玻璃纤维的应用范围广泛，涵盖了建筑、汽车、航空航天、电子、通信等领域，成为现代工业的支柱材料之一。
在玻璃纤维产业链中，上游主要包括原材料供应和玻璃纤维生产，下游主要包括产品加工和应用领域。
一、上游产业1. 原材料供应：玻璃纤维的主要原料是二氧化硅（SiO2），以及氧化铝（Al2O3）、氧化钙（CaO）等。
二氧化硅是由石英砂经过高温熔融、冷却，再经粉碎、研磨等工艺制成。
石英砂是玻璃纤维原材料的关键，其供应主要来源于矿山开采。
2. 玻璃纤维生产：玻璃纤维的生产过程主要包括原材料准备、熔融、纤维化和加工等环节。
首先，将石英砂等原材料按一定比例混合，并经过高温熔融。
然后，将熔融玻璃通过喷射或旋转离心等方法，使其形成细小的纤维。
最后，对玻璃纤维进行拉伸、拉丝、切割和包装等处理，以便进行下游加工和应用。
二、下游产业1. 产品加工：玻璃纤维的下游产业主要包括纤维增强塑料（FRP）制品、织物、玻璃纤维纸板等。
纤维增强塑料是将玻璃纤维与树脂等塑料进行复合，形成坚固耐用的材料。
织物通常用于制造防火服装、过滤材料、绝缘材料等。
玻璃纤维纸板则可以用于建筑隔热、装饰等领域。
2. 应用领域：玻璃纤维在建筑领域的应用非常广泛，例如用作保温材料、隔音材料、装饰材料等。
汽车行业也是重要的玻璃纤维应用领域，例如用作车身结构件、内饰材料、隔音材料等。
在航空航天领域，玻璃纤维被广泛应用于飞机机身、航空仪表等部件中。
此外，玻璃纤维还用于电子、通信、能源等领域，例如制造电子线路板、光纤等。
总结来说，玻璃纤维上下游产业构成了一个完整的产业链。
上游产业主要包括原材料供应和玻璃纤维生产，下游产业主要包括产品加工和应用领域。
这个产业链的健康发展不仅依赖于原材料供应和技术创新，还需要与下游的产品需求紧密结合。
玻璃纤维 化学方程式-概述说明以及解释
玻璃纤维化学方程式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述玻璃纤维是一种重要的纤维增强材料，具有优异的力学性能和热稳定性，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
玻璃纤维是通过将玻璃熔融并拉丝形成的一种纤维状材料，其主要成分是硅酸盐类化合物。
玻璃纤维具有良好的耐候性、绝缘性和抗腐蚀性，可以在恶劣环境下长期使用。
玻璃纤维的制备方法主要包括熔融法和化学气相沉积法。
熔融法是将玻璃原料加热至熔化状态，然后通过旋转或拉伸的方式形成纤维。
化学气相沉积法则是将气体中的玻璃原子沉积在基材上，形成纤维。
这两种方法各有优势，可以根据不同需求选择适合的制备方法。
玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅（SiO2）和其他氧化物，如氧化铝（Al2O3）、氧化钠（Na2O）等。
其中，二氧化硅是主要成分，它赋予了玻璃纤维良好的力学性能和化学稳定性。
不同的组成比例和添加剂会影响玻璃纤维的性能和用途。
玻璃纤维具有一系列优异的物理性质，包括高强度、高模量、低密度和良好的耐磨性。
它还具有很好的导热性和导电性，可以根据需要进行功能性改性。
此外，玻璃纤维还具有较好的抗火性能和吸音性能，能够提供安全、舒适的使用环境。
综上所述，玻璃纤维是一种重要的纤维增强材料，具有优异的化学组成和物理性质。
它在各个领域有广泛的应用前景，可以满足不同行业对材料性能和功能的需求。
未来，随着科学技术的不断发展，玻璃纤维的应用领域将进一步拓展，为人们的生活和工作带来更多便利和创新。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以根据以下内容展开：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织和框架，帮助读者更好地理解文章内容的组织和逻辑。
本文以玻璃纤维为主题，按照以下顺序进行组织：1. 引言：在引言部分，将首先对玻璃纤维进行概述，介绍其基本定义和特点，包括其制备方法、化学组成和物理性质等。
通过引言部分可以为读者提供一个对玻璃纤维有初步了解的背景知识。
2. 正文：正文部分将重点介绍玻璃纤维的制备方法、化学组成和物理性质等方面的内容。
玻璃纤维产品的应用
玻璃 纤 维 经加工 处 理可 作 为增 强 质来 改善 织 物效
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ４ 一 Ｏ １ 作者简介 ： Ｌ 静 （ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 女， 硕 士研 究 生 ， 主要研究 方 向为纺织新 材料 、 新工艺 ， 新技术 、 新 产 品开 发 应 用 ， Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ９ ９ ０ ３ ８ ３ ４ ４ １ ￣ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｒ ｌ ２
是将 玻璃 纤维 加 工 成 格栅 并 经 沥青 处理 ， 用 于 软 路 基
等级 公路 的沥 青 混凝 土路 面增 强 防裂 ； 二 是 玻 璃 纤 维
和树 脂一 起加 工 成 筋材 代 替 钢筋 ， 主要 用 在 沿 海 防 盐 气腐 蚀 和需避 免 电磁 干扰 的结 构 中 以增 强 混凝 土 ； 三 是用 于建 筑物 和桥梁 等构 筑 物 的钢 筋混 凝 土 裂缝 补 强 基材 ； 四是 用 于将 玻 璃 纤 维 作 为增 强介 质 掺 入 水 泥 土 中， 利 用玻璃 纤 维材料 高强 度 、 低 延仲 率 的 特点 改 善 水
展现状 。
关键词 ： 玻璃纤 维； 性能 ； 应 用； 现 状
中 图分 类 号 ： ＴＱｌ ７ １ ． ７ ７
文献 标 识 码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ３ —０ ３ ５ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ —０ ０ １ ３ —０ ２
１ 玻璃纤维 ・ 眭 能
玻璃 纤维 一 般从其 原 料成 分 、 单 丝直 径 、 纤 维外 观
很 好 的耐 热性 ； 对 腐 蚀 性 化 学 品如 酸 和 碱 有 很 好 的阻 抗作用 ； 具 有 高 比 电阻 和 较 低 的介 电常 数 。玻 璃 纤 维 具有防腐、 耐老化 、 防霉 、 抗 紫 外 线等 性 能 。玻 璃 纤 维
玻璃纤维的生产工艺
玻璃纤维的生产工艺
玻璃纤维是一种以无机玻璃为原料制成的纤维状材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀性能，广泛应用于建筑、交通、电子、航空等领域。
玻璃纤维的生产工艺主要包括原料准备、纤维制备、纤维组装和后续处理四个步骤。
首先，原料准备是玻璃纤维生产的第一步。
玻璃纤维的原料主要为石英砂、石灰石、硼砂等无机物，通过熔炼制备成玻璃液。
这些原料需要经过粉碎、混合、称量等工序进行准备，确保原料配比均匀稳定。
接下来是纤维制备，即将玻璃液制成纤维。
首先，将准备好的玻璃液加热至高温状态，使之呈流动状，这一阶段称为纤维化。
然后，将流动的玻璃液从高温喷嘴中压出，形成纤维状。
这些纤维长而细，直径一般在10微米以下，成为初级纤维。
纤维组装是将初级纤维组合成玻璃纤维制品的过程。
首先，通过吸风装置将初级纤维排列成一定方向，并控制其排列密度。
然后，经过粘合剂的加入和加热处理，使纤维相互粘结，形成连续的纤维结构。
最后，经过拉伸、压实等工序，使得玻璃纤维具有所需的强度和柔韧性。
最后是后续处理，主要是对玻璃纤维制品进行改性和加工。
改性是为了提升玻璃纤维的性能，例如进行表面处理、涂覆等，增加阻燃性、耐腐蚀性等特性。
加工是将玻璃纤维制品切割、卷绕、压制等，以满足不同应用领域的需求。
总之，玻璃纤维的生产工艺包括原料准备、纤维制备、纤维组装和后续处理四个步骤。
通过这些步骤，可以获得具有优异性能的玻璃纤维制品，广泛应用于各个领域。
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石英玻璃纤维的性能和用途
高分子091 刘建伟 091106
摘要:介绍了石英玻璃纤维作为一种电绝缘性、耐温性、机械性能极优的高技术
产品，在航空、航天、军工、半导体、高温隔热、高温过滤方面的广泛应用。详
细说明了石英玻璃纤维的性能和用途，以及国内外的发展情况。现阶段我国应大
力开发石英玻璃纤维生产技术和产品种类，推动我国航空、航天、军工、半导体
事业的发展。
关键词：石英玻璃纤维；性能； 软化温度。
前言：石英玻璃纤维是指二氧化硅含量达99.90%以上,丝径在1-15μm 的特种玻
璃纤维, 它具有很高的耐热性， 能长期在1050℃以下使用，瞬间耐高温达
1700℃，耐温性仅次于碳纤维，同时由于石英玻璃纤维有着卓越的电绝缘性，它
的介电常数和介质损耗系数是所有矿物纤维中最好的，所以石英玻璃纤维在航
空、航天、军工、半导体、、高温隔热、高温过滤方面有着广泛的应用。
1. 石英玻璃纤维产品的生产工艺
石英玻璃纤维一般是由纯的天然水晶提炼加工成熔融石英玻璃棒拉制而成，
丝的纯度为SiO2 >99.99%。在拉制过程中，加热的方式有氢氧火焰法和等离子体
法，根据用途的不同，涂覆相应的浸润剂。石英玻璃纤维的产品有直接无捻粗纱、
有捻纱（包括单股和合股纱）、纤维布、纤维套管、短切纤维、纤维棉、纤维毡
和纤维砖等[1]。石英玻璃纤维各种产品的生产工艺流程如下:
2. 石英玻璃纤维物化性能介绍
2.1 去除浸润荆的石英玻璃纤维化学成分分析
从表1分析可以看出, 石英玻璃纤维的成分基本上就是高纯石英玻璃的成分,
其性能就非常接近石英玻璃的性能, 石英玻璃的物化性能见表2 。
2.2
石英玻璃纤维具有优越的电绝缘性能
石英玻璃纤维有着优越的电绝缘性,它的介电常数和介质损耗系数是所有矿物纤
维中最好的[2]。石英玻璃纤维介电常数、介质损耗系数和频率的关系见图2、3。
石英玻璃纤维的介电常数、介质损耗系数和其他纤维的比较见表3。
2.3 石英玻璃纤维具有优良的机械性能
石英玻璃纤维的抗拉强度是普通玻璃纤维的3倍,它和玻璃纤维的抗拉强度、抗拉
模量和断裂伸长率比较见表4[3]。
石英玻璃纤维和其他纤维预浸环氧树脂后的抗拉强度、抗拉模量比较见表5
石英玻璃纤维、凯芙拉纤维、玻璃纤维和环氧树脂做成的复合材料的耐压强度、
抗剪切强度、抗弯曲强度比较见表6[4]
2.4 石英玻璃纤维具有极其优越的耐温性能
石英玻璃纤维的软化温度为1700℃,一般的石英玻璃纤维能在600~1050℃长
期使用,当温度高于1600℃,石英玻璃纤维开始升华,这是一种吸热反应来消耗热
能,利用这种性能,石英玻璃纤维可用作宇航飞船和洲际导弹返回大气层的烧蚀
材料。另外,在高温下,石英玻璃纤维不会像高硅氧纤维那样会收缩,在1000℃烧
烤1000h后,石英玻璃纤维的损失不大于1.5%[5]。
3. 石英玻璃纤维的用途
3.1 石英玻璃纤维电绝缘性的应用
石英玻璃纤维有着卓越的电绝缘性，它的介电常数和介质损耗系数是所有矿
物纤维中最好的，不仅如此，在高温和高频率下，它的电绝缘性也表现得非常优
秀。再加上低密度（2.g/㎝3）、不吸湿性和优秀的机械性能，使它成为雷达罩、
电磁发射窗口和低介电产品使我首选材料。目前该产品在这方面主要应用于以下
领域：
(1) 军事飞行器的雷达罩, 包括各种战斗机和先进的导弹。
(2) 民用飞行器的雷达罩。
(3) 干扰电磁发射窗口。
(4) 通信和电视卫星的雷达罩。
(5) 无人驾驶的飞行器和潜水艇等。
(6) 用于超级计算机的高频电路板和低膨胀率的电路板。
3.2 石英玻璃纤维耐温性的应用
石英玻璃纤维优越的耐温性是因为SiO2固有的耐温性决定的，一般石英玻璃
纤维能长期在1050℃使用，短期可在1200℃作为烧蚀防护材料使用[6]，在高温下，
石英玻璃不会收缩。另外高纯石英玻璃纤维有着很低的膨胀系数和优越的抗温度
剧变的能力。目前该产品在这方面主要应用于以下领域：
(1) 宇航飞船发动机周围的耐热辅助设施，包括防火电缆、隔热墙防火罩、
等。
(2) 宇航飞船发射台的防火保护系统。
(3) 宇航飞船推进器的隔热层。
(4) 宇航飞船进返回大气层的烧蚀材料。
(5) 宇航飞船飞时的隔热烧蚀垫。
(6) 宇航飞船机身的防火层。
(7) 导弹和火箭推进器的隔热烧蚀材料。
(8) 石棉和陶瓷纤维的替代产品。
(9) 半导体行业中的保温材料。
(10) 汽车和重型卡车变速器高温尾气排放管的隔热材料。
(11) 保险丝的保护套。
(12) 拉制光纤时的隔热材料。
(13) 热气体的过滤材料。
(14) 热电偶的保护套。
4. 石英玻璃纤维国内外的发展情况
据查在国外有法国的圣戈班和英国的公司等生产石英玻璃纤维,产品的二氧
化硅纯度达到99.99%以上。其中以圣哥班的技术水平最高,产品品种和规格齐全。
法国的圣戈班公司是世界500强之一,它的玻璃制品和玻纤制品在全世界都很有
名,除此之外,它的石英玻璃纤维产品在全世界处于领先地位,产品商标为
Quartzel ,是由圣戈班的一个石英分公司负责生产。该公司于1922年成立, 在
1963年拉制出第一根石英玻璃纤维,生产地在法国的Nemous ,在1988年,圣戈班
又在美国肯塔基州的Louisville新建了一个石英玻璃纤维工厂, 主要生产高性
能的石英玻璃纤维复合材料,产品主要供美国本土使用。圣戈班公司石英玻璃纤
维产品的SiO2的含量>99.99%,浸润剂主要有QS13，QS1318，QS16，HT1 4种，其
中HT1是一种耐高温浸润剂, 是有机陶瓷基浸润剂，它能增强织物的耐温性，使
石英玻璃纤维在1050-1200 ℃保持良好的性能。圣戈班公司石英玻璃纤维产品包
括有捻纱、无捻粗纱、短切纤维、纤维棉、纤维毡和纤维砖。其中有捻纱的单丝
直径为9-14µm，有27种规格。无捻粗纱的单丝直径9-14µm，有9种规格。短切纤
维的单丝直径为9-14µm，有4种规格。纤维棉的单丝直径为2-9µm，有3种规格。
纤维毡是在9µm 的石英玻璃纤维棉中浸入有机粘合剂烘干而成, 圣戈班公司有
65g/㎝3，80g/㎝3，和100g/㎝33种规格。纤维砖是由连续的石英纤维均匀、无定
形地和无机粘结剂经过一定的工艺加工而成具有一定形状的材料，它的二氧化硅
含量大于98.5%,含水率小于1%, 密度为130-550kg/m3,渗透性为0.111达西(darc
y),能长期在1550℃下使用,且在高温下损耗极少。圣戈班公司可以按客户的要求
定做纤维砖。
目前在国内能规模化生产石英玻璃纤维公司只有荆州市菲利华石英玻璃有
限公司，该公司始建于1966年,经过40年的发展,现己拥有全国最大产能的石英锭
和石英玻璃纤维生产线,为我国的“神舟5号”和“神舟6号”载人宇宙飞船提供
过石英玻璃纤维材料,但石英玻璃纤维的品种较优少,在技术上和产品规格种类
上和圣戈班公司相比存在较大的差距。荆州菲利华石英玻璃纤维产品的5 1伍含
量有两种，A类SiO2>99.95%，B类SiO2>99.90%。产品包括有捻纱、无捻纱、纤维
布、纤维套管、纤维棉。有捻纱、无捻纱、纤维布、纤维套管的单丝直径都为5-10µm
但品种少。纤维棉的单丝直径为1-8µm，有3种规格。
最近，圣戈班公司新建了一条生产一种耐1300℃的高温的石英纤维针刺毡生
产线,这种毡的二氧化硅含量能达到99.99%以上, 有着优越的耐温性和隔热性,
主要用于工业熔炉的保温、宇航飞船发动机的隔热、光学纤维拉丝过程中的隔热
以及陶瓷纤维和石棉制品的替代材料。
5. 结论
石英玻璃纤维是一种电绝缘性、耐温性、机械性能极优的高科技产品，在航
空、航天、军工、半导体、高温隔热、高温过滤方面有着广泛的应用。现阶段我
国的生产技术水平和国外先进水平相比存在着较大的差距，应大力开发石英玻璃
纤维生产技术和产品种类，推动我国的航空、航天、半导体事业的发展。
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