Glasfaser besitzt hervorragende Eigenschaften und findet in vielen Bereichen breite Anwendung. Sie ist ein anorganischer, nichtmetallischer Werkstoff, der Metalle ersetzen kann. Aufgrund ihrer guten Entwicklungsperspektiven konzentrieren sich führende Glasfaserunternehmen auf die Forschung zur Leistungssteigerung und Prozessoptimierung von Glasfasern.
1 Definition von Glasfaser
Glasfaser ist ein anorganischer, nichtmetallischer Werkstoff, der Metalle ersetzen kann und hervorragende Eigenschaften aufweist. Sie wird hergestellt, indem geschmolzenes Glas durch äußere Krafteinwirkung zu Fasern gezogen wird. Glasfaser zeichnet sich durch hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul und geringe Dehnung aus. Sie ist hitzebeständig und kompressibel, besitzt einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten, einen hohen Schmelzpunkt (die Erweichungstemperatur liegt zwischen 550 und 750 °C), gute chemische Stabilität, ist schwer entflammbar und weist hervorragende Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit auf. Daher findet sie in vielen Bereichen breite Anwendung.
2 Eigenschaften von Glasfasern
Der Schmelzpunkt von Glasfasern liegt bei 680 °C, der Siedepunkt bei 1000 °C und die Dichte bei 2,4–2,7 g/cm³. Die Zugfestigkeit beträgt im Standardzustand 6,3 bis 6,9 g/d und im nassen Zustand 5,4 bis 5,8 g/d.Glasfaser besitzt eine gute Hitzebeständigkeit und ist ein hochwertiger Isolierstoff mit guter Wärmedämmung, der sich für die Herstellung von Wärmedämm- und feuerfesten Materialien eignet.
3 Zusammensetzung der Glasfaser
Das zur Herstellung von Glasfasern verwendete Glas unterscheidet sich von dem Glas, das in anderen Glasprodukten verwendet wird. Das zur Herstellung von Glasfasern verwendete Glas enthält folgende Komponenten:
(1)E-Glas,Alkalifreies Glas, auch bekannt als E-Glas, gehört zur Gruppe der Borosilikatgläser. Unter den aktuell in der Glasfaserproduktion verwendeten Materialien ist es das am weitesten verbreitete. Alkalifreies Glas zeichnet sich durch gute Isolations- und mechanische Eigenschaften aus und wird hauptsächlich zur Herstellung von Isolierglasfasern und hochfesten Glasfasern verwendet. Allerdings ist es nicht beständig gegen anorganische Säuren und daher für den Einsatz in sauren Umgebungen ungeeignet. Wir haben E-Glas.Glasfaserrovinge-GlasGlasfasergewebe，und E-GlasFiberglasmatte.
(2)C-GlasMittelalkaliglas, auch bekannt als mittelalkalihaltiges Glas, weist im Vergleich zu alkalifreiem Glas eine bessere chemische Beständigkeit, aber schlechtere elektrische und mechanische Eigenschaften auf. Durch Zugabe von Dibortrichlorid zu mittelalkalihaltigem Glas lässt sich dieses herstellen.Glasfaser-Oberflächenmatte,Diese Fasern weisen Korrosionsbeständigkeit auf. Borfreie mittelalkalische Glasfasern werden hauptsächlich zur Herstellung von Filter- und Verpackungsgeweben verwendet.
(3)Hochfeste Glasfaser,Wie der Name schon sagt, zeichnet sich hochfestes Glasfasermaterial durch hohe Festigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul aus. Seine Zugfestigkeit beträgt 2800 MPa und ist damit etwa 25 % höher als die von alkalifreiem Glasfasermaterial. Sein Elastizitätsmodul liegt bei 86000 MPa und übertrifft damit den von E-Glasfaser. Aufgrund der geringen Produktionsmenge und der hohen Festigkeit und des hohen Elastizitätsmoduls findet hochfestes Glasfasermaterial hauptsächlich in der Militär-, Luft- und Raumfahrt- sowie Sportgeräteindustrie Anwendung und ist in anderen Bereichen weniger verbreitet.
(4)AR-GlasfaserAlkalibeständige Glasfaser, auch bekannt als alkalibeständige Glasfaser, ist eine anorganische Faser. Sie zeichnet sich durch hohe Alkalibeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit gegenüber stark alkalischen Substanzen aus. Darüber hinaus besitzt sie einen extrem hohen Elastizitätsmodul sowie hohe Schlag-, Zug- und Biegefestigkeit. Weitere Merkmale sind Nichtbrennbarkeit, Frostbeständigkeit, Temperatur- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, Rissbeständigkeit, Wasserundurchlässigkeit, hohe Plastizität und gute Formbarkeit. Sie wird als Rippenmaterial für glasfaserverstärkten Beton verwendet.
4. Herstellung von Glasfasern
Der Herstellungsprozess vonGlasfaserIm Allgemeinen werden die Rohmaterialien zunächst geschmolzen und anschließend verfasert. Sollen daraus Glasfaserkugeln oder Glasfaserstäbe geformt werden, kann die Verfaserung nicht direkt erfolgen. Es gibt drei Verfaserungsverfahren für Glasfasern:
Ziehverfahren: Das Hauptverfahren ist das Filamentdüsenziehverfahren, gefolgt vom Glasstabziehverfahren und dem Schmelztropfenziehverfahren;
Zentrifugalverfahren: Trommelzentrifugation, Stufenzentrifugation und horizontale Porzellanscheibenzentrifugation;
Blasverfahren: Blasverfahren und Düsenblasverfahren.
Die oben genannten Verfahren können auch kombiniert werden, beispielsweise durch Ziehen und Blasen. Die Nachbearbeitung erfolgt nach der Faserung. Die Nachbearbeitung von Textilglasfasern gliedert sich in folgende zwei Hauptschritte:
(1) Bei der Herstellung von Glasfasern sollten die vor dem Aufwickeln zusammengefügten Glasfäden geschlichtet werden, und die kurzen Fasern sollten vor dem Sammeln und Aufwickeln auf gelochte Trommeln mit Schmiermittel besprüht werden.
(2) Weiterverarbeitung je nach Situation der kurzen Glasfasern und kurzenGlasfaserroving Es gibt folgende Schritte:
① Verarbeitungsschritte für kurze Glasfasern:
②Verarbeitungsschritte von Glasfaser-Stapelfaserrovings:
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Veröffentlichungsdatum: 13. September 2022
