Giới thiệu sợi thủy tinh

Nói chung, sự hiểu biết của chúng ta về sợi thủy tinh luôn là nó là một vật liệu phi kim loại vô cơ, nhưng khi nghiên cứu sâu hơn, chúng ta biết rằng trên thực tế có rất nhiều loại sợi thủy tinh, và chúng có tính chất tuyệt vời, cũng như nhiều ưu điểm nổi bật. Ví dụ, độ bền cơ học của nó đặc biệt cao và khả năng chịu nhiệt và ăn mòn đặc biệt tốt. Phải thừa nhận rằng không có vật liệu nào là hoàn hảo và sợi thủy tinh cũng có nhược điểm không thể bỏ qua, đó là nó không chịu mài mòn và dễ bị giòn. Vì vậy, trong ứng dụng thực tế, chúng ta phải nghênh ngang tránh ngắn.

Nguyên liệu sợi thủy tinh rất đơn giản để có được, chủ yếu là thủy tinh cũ hoặc các sản phẩm thủy tinh bị bỏ rơi. Sợi thủy tinh rất mịn, hơn 20 sợi thủy tinh monofilament kết hợp với nhau tương đương với độ dày của một sợi tóc. Sợi thủy tinh thường có thể được sử dụng làm vật liệu gia cố trong vật liệu composite. Do nghiên cứu sâu về sợi thủy tinh trong những năm gần đây, nó đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong sản xuất và cuộc sống của chúng tôi. Bài viết này chủ yếu nghiên cứu các quy trình sản xuất và ứng dụng sợi thủy tinh, giới thiệu hiệu suất của sợi thủy tinh, thành phần chính, tính năng chính, phân loại vật liệu, quy trình sản xuất, bảo vệ an toàn, sử dụng chính, bảo vệ an toàn và triển vọng phát triển của ngành.

Tài sản của sợi thủy tinh

Điểm nóng chảy: 680 ° C

Điểm sôi: 1000 ° C

Mật độ: 2,4~2,7g/cm3

Cấu trúc phân tử:

Sợi thủy tinh cũng có một tính năng cực kỳ vượt trội, đó là độ bền kéo của nó rất lớn. Độ bền kéo là 6,3~6,9 g/d ở trạng thái tiêu chuẩn và 5,4~5,8 g/d ở trạng thái ướt. Tính chất tuyệt vời này cho phép sợi thủy tinh thường được sử dụng phổ biến như một vật liệu gia cố. Nó có mật độ A là 2,54. Sợi thủy tinh cũng chịu nhiệt và vẫn duy trì các tính chất bình thường ở 300 ° C. Sợi thủy tinh đôi khi cũng được sử dụng rộng rãi như vật liệu cách nhiệt và che chắn, nhờ tính chất cách điện và không dễ bị ăn mòn.

1.2 Thành phần chính

Thành phần của sợi thủy tinh tương đối phức tạp. Nói chung, các thành phần chính được mọi người công nhận là silica, magiê oxit, natri oxit, boron oxit, nhôm oxit, canxi oxit và như vậy. Đường kính của sợi thủy tinh monofilament là khoảng 10 micron, tương đương với 1/10 đường kính của tóc. Mỗi bó sợi được tạo thành từ hàng ngàn sợi monofilament. Quá trình vẽ hơi khác một chút. Thông thường, hàm lượng silica trong sợi thủy tinh chiếm 50 đến 65%. Độ bền kéo của sợi thủy tinh với hàm lượng alumina hơn 20% là tương đối cao, thường là sợi thủy tinh cường độ cao, trong khi hàm lượng alumina của sợi thủy tinh không kiềm thường là khoảng 15%. Để sợi thủy tinh có mô đun đàn hồi lớn hơn, bạn phải đảm bảo hàm lượng magiê oxit vượt quá 10%. Khả năng chống ăn mòn của nó đã được cải thiện ở các mức độ khác nhau do một lượng nhỏ oxit sắt có trong sợi thủy tinh.

1.3 Các tính năng chính

1.3.1 Nguyên liệu thô và ứng dụng Sợi thủy tinh có đặc tính vượt trội so với sợi vô cơ. Nó khó bắt lửa hơn, chịu nhiệt, cách nhiệt, ổn định hơn và chống kéo dài. Nhưng nó rất giòn và chống mài mòn kém. Nó được sử dụng để sản xuất nhựa gia cố hoặc cao su gia cố. Là vật liệu gia cố, sợi thủy tinh có các tính năng sau: (1) Độ bền kéo của nó tốt hơn các vật liệu khác, nhưng độ giãn dài thấp. (2) Hệ số đàn hồi phù hợp hơn. (3) Trong giới hạn đàn hồi, sợi thủy tinh có thể được kéo dài trong một thời gian dài và có độ bền kéo cao, vì vậy nó có thể hấp thụ một lượng lớn năng lượng khi bị sốc. (4) Vì sợi thủy tinh là sợi vô cơ, sợi vô cơ có nhiều ưu điểm, không dễ cháy và tính chất hóa học tương đối ổn định. (5) Hấp thụ nước không dễ dàng. (6) chịu nhiệt, tính chất ổn định, không dễ phản ứng. (7) hiệu suất xử lý của nó là rất tốt, nó có thể được xử lý thành các sản phẩm chất lượng cao trong các hình dạng khác nhau, chẳng hạn như dây, nỉ, bó và vải dệt. (8) Có thể truyền ánh sáng. (9) Bởi vì vật liệu dễ dàng có được, giá không đắt. (10) Ở nhiệt độ cao, nó sẽ không cháy, nhưng tan chảy thành hạt lỏng.

1.4 Phân loại Theo các tiêu chuẩn phân loại khác nhau, sợi thủy tinh có thể được chia thành nhiều loại. Tùy thuộc vào hình dạng và chiều dài, nó có thể được chia thành ba loại: sợi liên tục, sợi bông và sợi cố định chiều dài. Theo các thành phần khác nhau, chẳng hạn như hàm lượng kiềm, nó có thể được chia thành ba loại: sợi thủy tinh kiềm miễn phí, sợi thủy tinh kiềm trung bình và sợi thủy tinh kiềm cao.

1.5 Nguyên liệu sản xuất trong sản xuất công nghiệp thực tế, để sản xuất sợi thủy tinh, chúng ta cần oxit nhôm, cát thạch anh, đá vôi, sáp lá, dolomit, soda, mannit, axit boric, fluorit, sợi thủy tinh mài, v.v.

1.6 Phương pháp sản xuất Phương pháp sản xuất công nghiệp có thể được chia thành hai loại: đầu tiên là làm tan chảy sợi thủy tinh, sau đó làm thành các sản phẩm thủy tinh hình cầu hoặc thanh có đường kính nhỏ hơn. Sau đó, nó được nung nóng và nung chảy lại theo những cách khác nhau để tạo ra các sợi nhỏ có đường kính 3-80μm. Một loại khác cũng làm tan chảy thủy tinh đầu tiên, nhưng tạo ra sợi thủy tinh thay vì thanh hoặc quả cầu. Mẫu sau đó được kéo qua tấm hợp kim bạch kim bằng phương pháp vẽ cơ học. Sản phẩm kết quả được gọi là sợi liên tục. Nếu sợi được kéo dài bằng cách sắp xếp con lăn, sản phẩm thu được được gọi là sợi không liên tục, còn được gọi là sợi thủy tinh cắt theo chiều dài và sợi ngắn.

1.7 Phân loại

Nó được chia thành các loại khác nhau theo thành phần, cách sử dụng và hiệu suất khác nhau của sợi thủy tinh. Sợi thủy tinh đã được thương mại hóa quốc tế như sau:

1.7.1 Kính điện tử là kính borat, mà mọi người cũng gọi là kính không kiềm trong cuộc sống hàng ngày. Nó được sử dụng rộng rãi nhất vì nhiều lợi ích của nó. Nó hiện đang được sử dụng rộng rãi nhất, và trong khi nó được sử dụng rộng rãi, nó cũng có những nhược điểm không thể tránh khỏi. Nó dễ dàng phản ứng với muối vô cơ và do đó rất khó lưu trữ trong môi trường axit.

1.7.2 Kính C còn được gọi là kính kiềm trung bình trong sản xuất thực tế. Tính chất hóa học của nó tương đối ổn định và chống axit tốt. Nhược điểm của nó là độ bền cơ học không cao và hiệu suất điện kém. Những nơi khác nhau có những tiêu chuẩn khác nhau. Trong ngành công nghiệp sợi thủy tinh trong nước, không có yếu tố boron trong thủy tinh kiềm trung bình. Nhưng trong ngành công nghiệp sợi thủy tinh ở nước ngoài, họ sản xuất thủy tinh kiềm trung bình có chứa boron. Không chỉ có nội dung khác nhau, nhưng vai trò của thủy tinh kiềm trung bình trong và ngoài nước cũng khác nhau. Bề mặt sợi thủy tinh cảm thấy và sợi thủy tinh que sản xuất ở nước ngoài được làm bằng thủy tinh kiềm trung bình. Trong sản xuất, thủy tinh kiềm trung bình cũng hoạt động trong nhựa đường. Bởi vì giá của nó rất thấp, nó được sử dụng rộng rãi, không nơi nào là không có trong ngành công nghiệp vải đóng gói và vải lọc.

1.7.3 Sợi thủy tinh A còn được gọi là thủy tinh kiềm cao trong sản xuất, thuộc về thủy tinh natri silicat, nhưng thường không được sản xuất dưới dạng sợi thủy tinh do khả năng chống nước của nó.

1.7.4 Sợi thủy tinh D còn được gọi là thủy tinh điện môi, nói chung là nguyên liệu chính của sợi thủy tinh điện môi.

1.7.5 Sợi thủy tinh có độ bền cao hơn 1/4 so với sợi thủy tinh kiềm miễn phí và mô đun đàn hồi của nó cao hơn E-sợi thủy tinh. Nó nên được sử dụng rộng rãi vì nhiều ưu điểm khác nhau, nhưng do chi phí cao, nó hiện chỉ được sử dụng trong một số lĩnh vực quan trọng như công nghiệp quân sự, hàng không vũ trụ.

1.7.5 Sợi thủy tinh Augmented Reality Glass còn được gọi là sợi thủy tinh kháng kiềm. Nó là một sợi vô cơ tinh khiết được sử dụng làm vật liệu gia cố cho bê tông gia cố sợi thủy tinh. Nó thậm chí có thể thay thế thép và amiăng trong các điều kiện cụ thể.

1.7.6 Sợi thủy tinh E-CR Glass là một loại kính không kiềm boron được cải tiến. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm chống thấm nước vì khả năng chống nước cao hơn gần 10 lần so với sợi thủy tinh không kiềm. Ngoài ra, nó cũng có khả năng chống axit cao và chiếm ưu thế trong sản xuất và ứng dụng đường ống ngầm. Ngoài các sợi thủy tinh phổ biến hơn được mô tả ở trên, các nhà khoa học hiện đã phát triển một loại sợi thủy tinh mới. Bởi vì nó là một sản phẩm không chứa boron, nó đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường của mọi người. Trong những năm gần đây, có một loại sợi thủy tinh phổ biến hơn, đó là sợi thủy tinh với thành phần thủy tinh kép. Trong các sản phẩm len thủy tinh hiện nay, chúng ta có thể cảm nhận được sự hiện diện của nó.

1.8 Cách phân biệt sợi thủy tinh để phân biệt sợi thủy tinh rất đơn giản, đó là sợi thủy tinh được đưa vào nước, đun nóng cho đến khi nước mở, giữ trong 6-7 giờ. Nếu hướng kinh độ và vĩ độ của sợi thủy tinh được tìm thấy trở nên ít chặt chẽ hơn, thì đó là sợi thủy tinh kiềm cao. Theo các tiêu chuẩn khác nhau, có rất nhiều phương pháp phân loại sợi thủy tinh, thường được phân chia từ góc độ chiều dài và đường kính, thành phần và hiệu suất.