玻璃纤维：分类、生产、结构、性能和应用

玻璃纤维的主要成分是二氧化硅（二氧化硅）。二氧化硅的原料是沙子或砂岩。由于化学结构中的重度网络，玻璃本质上是高度无定形的。主要成分：• 石灰 [Ca(OH)2] – 稳定剂• 氧化镁 [MgO] – 稳定剂• 氧化铝 [Al2O3] – 由于更多的连接能力，增加了玻璃纤维的强度和耐用性• 苏打水• 钾肥• 氧化硼——在结构中形成交联，有助于提高强度玻璃纤维的分类玻璃纤维按成分类型分类为：• 玻璃 A（碱）• Glass C（化学）• Glass E（电气）

组成（百分比）

各种玻璃纤维在性质上都是高度无定形的。由于没有分子间的吸引力，纤维之间没有内聚力。氧化硼和氧化铝等阳离子元素的交联能力更强，从而提高了材料的强度。Glass E 是具有高绝缘性能的最强纤维。它的回潮率只有0.5%。因此，没有极性基团或电载体，因此具有很高的绝缘性能。由于其高强度，它用于增强目的。由于低MR，它具有低电导率。

短纤和长丝玻璃纤维的生产

制造玻璃纤维的步骤：• 玻璃弹珠的制备• 添加所有成分以形成混合物• 剧烈混合以实现均匀性• 混合物熔化• 制备直径为 2 厘米的大理石• 灯丝的熔化和挤出• 熔化在电炉中进行• 在挤出过程中对玻璃进行高气流切割以制造玻璃纤维。• 混合物在 800 ⁰ C下熔化。

连续长丝被收集在卷取辊上，其中挤出的质量流量等于卷取的质量流量，导致质量守恒。拉丝后，根据最终用途应用尺寸。然后将其缠绕到线轴上。

气流切割法收集玻璃纤维：– 它由一个气流单元组成。– 它对从喷丝头挤出的材料施加高气流。-这种气流分解细丝的连续性。– 由于气流切割，由此形成的纤维具有不同的短纤维长度。– 将玻璃纤维作为梳理纤网收集在转鼓上，转鼓将纤网引导至牵伸装置以形成条子。

它有一个Si-O键网络。四个氧原子围绕每个硅原子。– 玻璃纤维的不规则结构– 它有空隙或空隙，由不同的阳离子如镁、铝等填充。– 玻璃纤维的强度取决于• 氧化硼的百分比• 氧化铝的百分比• 硅与氧键的比例 (Si:O)– 由于 Al 和 B 的化合价为 3，因此，它们产生更多的交联，因此赋予更多的强度。– 如果 Si:O 比率高，则• 聚合度更高• 硬玻璃形成• 膨胀热系数低– 如果 Si:O 比率低，则玻璃具有更多的软化点。– 玻璃熔化有助于检测玻璃中存在的最后一丝结晶度– 当结晶区域开始熔化时，玻璃会变软。

玻璃制品的种类

1. 玻璃纤维用于制造复合材料。2、电绝缘和电复合材料（配电板电路）用玻璃纤维。

化学性质

• 对生物制剂的高抗性
• 在正常条件下对氧化剂、热和阳光呈惰性
• 盐酸和硫酸会引起玻璃纤维的水解和降解
• 强碱或高温条件下的碱会使玻璃纤维变质或变弱
• 由于其疏水性，它具有优异的耐腐蚀性

应用

• 隔热、电气和隔音
• 高强度织物
• 耐热和耐腐蚀织物
• 关节置换的生物医学应用
• 胶带（主要用于电机和电缆的绝缘）
• 编织（准备长带的过程）• 复合材料的制备
• 纹理玻璃纱（用于制造耐高温过滤器）
• 防护服
• 阻燃服
• 工业用布和家具用布弓箭、透明车顶板、汽车车身、船体、曲棍球杆、冲浪板等的增强材料。