《玻璃纖維》PPT課件

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1、第三篇復合材料增強材料增強材料：在復合材料中，能提高基體材料機械強度、彈性模量等力學性能的材料。增強材料不僅能提高復合材料的強度和彈性模量，而且能降低收縮率，提高熱變形溫度，并在熱、電、磁等方面賦予復合材料新的性能增強材料種類物理形態(tài)：纖維狀、片狀、顆粒狀增強材料等玻璃纖維、碳纖維與石墨纖維、硼纖維、芳綸纖維等7玻璃纖維及其制品本節(jié)主要內容7.1概述7.1.1玻璃纖維的發(fā)展狀況7.1.2玻璃纖維的分類7.2玻璃纖維的結構與組成7.2.1玻璃纖維的物態(tài)7.2.2玻璃纖維的結構7.2.3玻璃纖維的化學組成7.3玻璃纖維的性能7.3.1玻璃纖維的物理性能7.

2、3.2玻璃纖維的物理性能7.4玻璃纖維及其制品7.4.1玻璃纖維及其制品的生產工藝7.4.2玻璃纖維紗的規(guī)格及性能玻璃是一種以脆聞名的物質。有趣的是，玻璃一旦經加熱，被拉制成比頭發(fā)還要細得多的玻璃纖維之后，它就變得像合成纖維那樣柔軟，而堅韌的程度甚至超過了同樣粗細的不銹鋼絲！玻璃纖維有啥用處呢？玻璃繩玻璃布絕緣材料玻璃纖維復合材料玻璃棉纖維內窺鏡光導纖維用于內窺鏡的照明、冷光傳導單絲直徑35微米,通光口徑1---30mm,保護層為不銹鋼金屬軟管+硅膠管透光率高，柔軟性好纖維光纜的結構和單個的纖維。注意光纜的橫切面至少30％被低折射指數的金屬包層和非傳

3、導性填充材料所占據。工業(yè)內窺鏡玻璃纖維是復合材料中使用量最大的一種增強材料。7.1.1玻璃纖維的發(fā)展狀況國外玻璃纖維特點：1.技術上先進，普遍采用池窯拉絲技術，發(fā)展多排多孔拉絲工藝2.直徑越來越粗，纖維直徑為14~24μm，甚至達到27μm3.大量生產無堿玻纖，無紡織玻璃纖維織物4.無捻粗紗的短切纖維氈片所占比例增加，偶聯劑的品種不斷增加5.重視纖維－樹脂界面的研究，玻璃纖維的前處理受到普遍重視國內玻璃纖維特點：較國外起步較晚，中堿玻璃纖維仍然占大多數，正向粗纖維方向發(fā)展，池窯拉絲工藝正在推廣，新型偶聯劑不斷出現，改善了纖維－樹脂界面，重視纖維-樹脂界

4、面的研究。7.1.2玻璃纖維的分類玻璃纖維的分類方法很多，一般可從玻璃原料成分、單絲直徑、纖維外觀及纖維特性等方面進行分類。(1)以玻璃原料成分分類這種分類方法主要用于連續(xù)玻璃纖維的分類。一般以不同的含堿量來區(qū)分：無堿玻璃纖維(通稱E玻璃)：國內目前規(guī)定堿金屬氧化物含量不大于0.5％，國外一般為1％左右；中堿玻璃纖維：堿金屬氧化物含量為11.5％－12.5％；特種玻璃纖維：如由純鎂鋁硅三元組成的高強玻璃纖維；鎂鋁硅系高強、高彈玻璃纖維；硅鋁鈣鎂系耐化學介質腐蝕玻璃纖維；含鉛纖維；高硅氧纖維；石英纖維等。(2)以單絲直徑分類玻璃纖維單絲呈圓柱形，以其直徑

5、的不同可以分成幾種：粗纖維：30μm；初級纖維：20μm中級纖維：10μm～20μm；高級纖維：3μm～10μm(亦稱紡織纖維)；超細纖維：單絲直徑小于4μm。單絲直徑的不同，不僅纖維的性能有差異，而且影響到纖維的生產工藝、產量和成本。一般5μm－10μm纖維作為紡織制品用；10μm－14μm的纖維一般做無捻粗紗、無紡布、短切纖維氈等較為適宜。(3)以纖維外觀分類有連續(xù)纖維，其中有無捻粗紗及有捻粗紗(用于紡織)；短切纖維；空心玻璃纖維；玻璃粉及磨細纖維等。(4)以纖維特性分類以纖維本身具有的性能可分為：高強玻璃纖維；高模量玻璃纖維；耐高溫玻璃纖維；耐堿

6、玻璃纖維；耐酸玻璃纖維；普通玻璃纖維(指無堿及中堿玻璃纖維)。無捻粗紗短切纖維玻璃粉7.2玻璃纖維的結構與組成7.2.1玻璃纖維的物態(tài)玻璃纖維是纖維狀的玻璃。玻璃是無色透明具有光澤的脆性固體。定義：由熔融態(tài)過冷時因粘度增加而具有固體物理機械性能的無定形物體，各向同性的均質材料。特點：沒有固定的熔點7.2.2玻璃纖維的結構微晶結構假說：玻璃是由硅酸塊或二氧化硅的“微晶子”組成，在“微晶子”之間由硅酸塊過冷溶液所填充。網絡結構假說玻璃是由二氧化硅的四面體、鋁氧三面體或硼氧三面體相互連成不規(guī)則三維網絡，網絡間的空隙由Na、K、Ca、Mg等陽離子所填充。二氧化

7、硅四面體的三維網狀結構是決定玻璃性能的基礎，填充的Na、Ca等陽離子稱為網絡改性物。玻璃纖維結構示意圖7.2.3玻璃纖維的化學組成玻璃纖維的化學組成主要是二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、氧化鈣(CaO)、三氧化二鋁(Al2O3)等以二氧化硅為主的稱為硅酸鹽玻璃；以三氧化二硼為主的稱為硼酸鹽玻璃。氧化鈉、氧化鉀等堿性氧化物為助熔氧化物，它可以降低玻璃的熔化溫度和粘度，使玻璃溶液中的氣泡容易排除，它主要通過破壞玻璃骨架，使結構疏松，從而達到助溶的目的。氧化鈉和氧化鉀的含量越高，玻璃纖維的強度、電絕緣性和化學穩(wěn)定性會相應的降低加入氧化鈣、三氧化

8、二鋁能在一定條件下構成玻璃網絡的一部分，改善玻璃的某些性質和工藝性。玻璃纖維化學成分的制定一方