玻璃纤维的特点、分类及应用

　　玻璃纤维(英文原名为：glass fiber或fiberglass )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。

　　性质

　　玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大。抗拉强度在标准状态下是6.3～6.9 g/d，湿润状态5.4～5.8 g/d。密度2.54。耐热性好，温度达300℃时对强度没影响。有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料，也用于绝热材料和防火屏蔽材料。一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀。

　　主要成分

　　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)。

　　特点

　　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，抗拉强度高，电绝缘性好。但性脆，耐磨性较差。用来制造增强塑料(见彩图)或增强橡胶，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。

　　材料分类

　　玻璃纤维按形态和长度，可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉;按玻璃成分，可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和耐碱(抗碱)玻璃纤维等。

　　生产玻璃纤维的主要原料是：石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类：一类是将熔融玻璃直接制成纤维;一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或棒，再以多种方式加热重熔后制成直径为 3～80μm的甚细纤维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维，称为连续玻璃纤维，通称长纤维。通过滚筒或气流制成的非连续纤维，称为定长玻璃纤维，通称短纤维。

　　玻璃纤维按组成、性质和用途，分为不同的级别。按标准级规定(见表)，E级玻璃纤维使用最普遍，广泛用于电绝缘材料;S级为特殊纤维。

　　应用领域

　　玻璃纤维制品被广泛应用于国民经济的各个领域，其中电子、交通和建筑是最主要的三大应用领域，也代表了世界玻纤产业在未来几年的发展趋势。

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