Skład i właściwości włókna szklanego

Szkło użyte do produkcji włókna szklanego różni się od szkła stosowanego w innych produktach szklanych. Szkło stosowane do produkcji włókien dostępnych na całym świecie składa się z krzemionki, tlenku glinu, tlenku wapnia, tlenku boru, tlenku magnezu, tlenku sodu itp. W zależności od zawartości alkaliów w szkle można je podzielić na włókno szklane niezawierające alkaliów (tlenek sodu 0% ~ 2%, należący do szkła borokrzemianowo-glinowego) i średnioalkaliczne włókno szklane (tlenek sodu 8% ~ 12%), należy do szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego zawierającego lub nie zawierającego bor) i wysokoalkalicznego włókna szklanego (więcej niż 13% tlenku sodu należy do szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego).

1. Szkło typu E, znane również jako szkło bezalkaliczne, jest szkłem borokrzemowym. Najszerzej stosowany składnik szklany do włókna szklanego ma dobrą izolację elektryczną i właściwości mechaniczne. Jest szeroko stosowany w produkcji włókna szklanego do izolacji elektrycznej i włókna szklanego do FRP. Jego wadą jest to, że łatwo ulega erozji pod wpływem kwasu nieorganicznego, dlatego nie nadaje się do środowiska kwaśnego.

2. Szkło C, zwane również szkłem średnioalkalicznym, charakteryzuje się lepszą odpornością chemiczną, zwłaszcza kwasoodporną, niż szkło niealkaliczne, ale słabymi parametrami elektrycznymi i o 10% ~ 20% niższą wytrzymałością mechaniczną niż włókno szklane niealkaliczne. Ogólnie rzecz biorąc, zagraniczne średnioalkaliczne włókno szklane zawiera pewną ilość trójtlenku boru, podczas gdy chińskie średnioalkaliczne włókno szklane w ogóle nie zawiera boru. Za granicą średnioalkaliczne włókno szklane jest wykorzystywane wyłącznie do produkcji odpornych na korozję produktów z włókna szklanego, takich jak filc powierzchniowy z włókna szklanego, a także służy do wzmacniania asfaltowych pokryć dachowych. Jednakże w Chinach średnioalkaliczne włókno szklane stanowi ponad połowę (60%) produkcji włókna szklanego i jest szeroko stosowane do wzmacniania FRP oraz produkcji tkaniny filtracyjnej i tkaniny wiążącej, ponieważ jego cena jest niższa z włókna szklanego niezawierającego alkaliów, ma silną konkurencyjność.

3. Włókno szklane o wysokiej wytrzymałości charakteryzuje się dużą wytrzymałością i wysokim modułem. Jego wytrzymałość na rozciąganie pojedynczego włókna wynosi 2800 mpa, czyli około 25% więcej niż w przypadku włókna szklanego niezawierającego alkaliów, a jego moduł sprężystości wynosi 86000 mpa, czyli więcej niż w przypadku włókna szklanego typu E. Produkowane przez nich produkty FRP znajdują zastosowanie głównie w przemyśle wojskowym, kosmicznym, opancerzeniu kuloodpornym i sprzęcie sportowym. Jednak ze względu na wysoką cenę nie można go spopularyzować w użytku cywilnym, a światowa produkcja wynosi około tysięcy ton.

4. Włókno szklane Ar, znane również jako włókno szklane odporne na alkalia, jest opracowywane głównie w celu wzmocnienia cementu.

5. Szkło, zwane również szkłem wysokoalkalicznym, jest typowym szkłem krzemianowo-sodowym. Jest rzadko używany do produkcji włókna szklanego ze względu na słabą wodoodporność.

6. Szkło E-CR to ulepszone szkło wolne od boru i zasad, używane do produkcji włókna szklanego o dobrej odporności na kwasy i wodę. Jego wodoodporność jest 7–8 razy lepsza niż w przypadku włókna szklanego niezawierającego alkaliów, a jego odporność na kwasy jest znacznie lepsza niż w przypadku średnioalkalicznego włókna szklanego. Jest to nowa odmiana opracowana specjalnie do podziemnych rurociągów i zbiorników magazynowych.

7. Szkło D, znane również jako szkło o niskiej dielektrycznej, służy do produkcji włókien szklanych o niskiej dielektrycznej i dobrej wytrzymałości dielektrycznej.

Oprócz powyższych składników włókna szklanego, w ostatnich latach pojawiło się nowe włókno szklane niezawierające alkaliów. Nie zawiera w ogóle boru, aby zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska, ale jego izolacyjność elektryczna i właściwości mechaniczne są podobne do tradycyjnego szkła E. Ponadto istnieje rodzaj włókna szklanego z podwójnymi składnikami szklanymi, które zostało wykorzystane do produkcji wełny szklanej. Mówi się, że ma również potencjał jako wzmocnienie FRP. Ponadto istnieje włókno szklane bez fluoru, które jest ulepszonym włóknem szklanym niezawierającym alkaliów, opracowanym z myślą o wymaganiach ochrony środowiska.


Czas publikacji: 02 września 2021 r