酸沥泸纳硅酸盐玻璃制造高硅氧玻璃纤维性能的研究.pdfVIP

Fi噶扎 gia§s 酸瓣澎镬磷酸誊黢膏绔誊毒。磴9嚣。黼髫维惨骸睡碟葱 祖群姚正庆 李斌孙杏国 摘要：以纯碱和石英砂为主要原料制备钠硅酸盐原始玻璃纤维，经酸沥滤、水洗、烘干、烧结等工艺 处理后，得到sioz含量达96％以上的高硅氧玻璃纤维。本文研究了钠硅酸盐原始玻璃纤维的玻璃组分、不同 浓度的酸沥滤玻璃纤维的离子交换反应进程，酸沥滤、水洗和烧结等工艺条件对纤维性能的影响。研究结果 表明，原始玻璃组分中，随着钠含量的增加，原始玻璃纤维化学稳定性迅速降低，制造的高硅氧纤维强度下 降，原始组分中引入少量氧化铝有利于提高高硅氧玻璃纤维的强度。提高酸溶液温度，能够加快酸沥滤反应 速度，缩短反应时间。酸沥滤及水洗烘干后，高硅氧纤维呈封闭的多孔结构，在高温下开始收缩，高温收缩 量较低，纤维的强度随着热处理温度的提高而提高，但1OO℃高温强度低于无碱和硼硅酸盐玻璃制造的高硅 氧玻璃纤维。 关键词：高硅氧；纤维；酸沥滤； 1．引言 坩锅(200孔)，通电加热，将玻璃料加入坩埚中 硅酸盐玻璃在酸溶液沥滤下，玻璃中碱金属、 进行二次熔化，熔融的玻璃经过坩埚底板的漏嘴， 碱土金属等能够溶解于酸的氧化物，从玻璃基体中 在拉丝机高速牵引下形成玻璃纤维原丝，拉丝漏板 析出进入酸溶液中，成为多孔状高氧化硅含量的玻 的温度根据原始玻璃组分进行调节。原丝经退解制 璃。酸沥滤过程是一个离子交换过程，沥滤后的玻 成钠硅酸盐玻璃纤维原纱。 璃经高温热处理，体积收缩，形成结构稳定的高硅 2．2酸沥滤 氧玻璃。由于玻璃被酸溶液侵蚀后强度会降低很多， 配制一定浓度的酸溶液，将原纱放^酸溶液中， 甚至会被完全破坏而无法使用，因而在制造高硅氧 将装有酸溶液和纤维的容器放在不同温度下的恒温 玻璃纤维工艺中，有必要研究适用的原始玻璃组分， 水浴槽中，控制水浴温度变化在±2℃。保温一定时 合理的酸沥滤、水洗和烧结等工艺条件，提高二氧 间后将酸沥滤过的纱进行水洗和烘干。 化硅含量，减少纤维的强度损伤，这是酸沥滤法制 2．3热处理 造高硅氧玻璃纤维的重要技术基础。可用于制造高 将烘干的玻璃纤维纱放入马福炉中，在不同的 硅氧玻璃纤维的原始玻璃有钠硅酸盐、钠硼硅酸盐 温度下保温一定的时间，测量热处理前后的纱线性 和无碱玻璃，本文研究采用钠硅酸盐玻璃纤维制造 能随热处理温度和时间的变化。 高硅氧纤维的性能，为优化酸处理工艺参数及生产 2．4纱线性能测试 高质量的高硅氧玻璃纤维提供了重要依据。 2．4．1纱线强力的测试 单纱强力机测定不同处理条件下，纱线的抗拉 2．实验 伸断裂强力，测量纱线的间距为500mm，下降速度 2．1原始玻璃纤维的制备 200cm／min。 将原料石英砂和纯碱按一定配比混合后进行高 2．4．2高硅氧纤维中二氧化硅含量的测试 B1 温熔制，熔化温度为1430℃一1460℃，保温6到8小采用GJ 873—94高硅氧玻璃纤维布规范中 时，熔制均匀的玻璃冷却待用，设计加工铂铑合金 附录A3．2方法测试。