我们日常穿的衣物,如羊毛衫、棉毛裤,都是由动物纤维或植物纤维纺织得到的。玻璃纤维,顾名思义是一种玻璃呈纤维状的材料。它种类很多,包括了硅酸盐纤维、硼酸盐纤维、碳化硅晶须等,甚至也包括碳纤维,即所有的非金属纤维。
玻璃纤维制品玻璃纤维纱人类认识纤维的历史很久远。古埃及人在制作陶器的时候,就已经知道从半熔石灰石和碳酸钠混合料中快速抽出一两根纤维,用于装饰当时极为珍贵的陶器表面。20世纪40年代,人们开始用高速旋转的装置从熔融玻璃中抽拉出直径几个微米(一微米为100万分之一米)的连续纤维,并开始将熔融玻璃或其它岩石用火焰喷吹成棉状纤维,开创了现代玻璃纤维工业。
玻璃纤维有许多引人注目的性能:质量轻、强度高、绝缘、防腐、防高温。它的抗拉强度远超过钢铁,可以纺织、缝编,易于与各种材料复合。其重要用途是用来制造纤维增强材料。纤维增强材料就是两种或两种以上的纤维、基材的复合材料,在天然的物质中,这种材料十分罕见,但它却存在于我们的生物肌体中,如骨骼、肌肉纤维等。纤维增强材料的重要特点是具备纤维和基材都不具备的新特征。
光导玻璃纤维的出现和光线传输技术的发展,使光线能够通过光纤穿越遥远的路程,而光纤通讯在网络中的应用,构成了信息时代的基础之一;电绝缘用玻璃纤维也是玻璃纤维中的重要一员,尤其是用玻璃纤维制作的印刷电路板是各类电脑、电器的必备材料;棉状玻璃纤维则在建筑领域大显身手,用它制成的建材轻质、保温、吸音、防火、隔热,满足了现在家庭无噪音、温差小、低能耗的要求。另外还有导电玻璃纤一块普通的电路板维、半导体玻璃纤维和耐辐射玻璃纤维等,在各个方面有着广泛而重要的用途。
一根根细细的玻璃纤维,就这样为我们编织出了一批性能超群的新材料,支撑着各不同领域的发展。
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。它是叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石七种矿石为原料经高温熔制、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。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)。
原料及其应用:玻璃纤维比农业生产体系纤维耐温高,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,发展速度亦出众其特性列举如下:
(1) 拉伸强度高,伸长小(3%)。
(2) d性系数高,刚性佳。
(3) d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。
光导玻璃纤维的出现和光线传输技术的发展,使光线能够通过光纤穿越遥远的路程,而光纤通讯在网络中的应用,构成了信息时代的基础之一;电绝缘用玻璃纤维也是玻璃纤维中的重要一员,尤其是用玻璃纤维制作的印刷电路板是各类电脑、电器的必备材料;棉状玻璃纤维则在建筑领域大显身手,用它制成的建材轻质、保温、吸音、防火、隔热,满足了现在家庭无噪音、温差小、低能耗的要求。另外还有导电玻璃纤维、半导体玻璃纤维和耐辐射玻璃纤维等,在各个方面有着广泛而重要的用途。
一块普通的电路板
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