特种玻璃纤维的应用及发展中材科技教授级高工祖群-中国玻璃纤维.pdfVIP

特种玻璃纤维应用与发展 中材科技股份有限公司 南京玻璃纤维研究设计院 特种纤维事业部 2014年4月 目 录 特种玻璃纤维简介 特种玻璃纤维应用 结构类 功能类 特种玻璃纤维发展 一、特种玻璃纤维简介 中国特种玻璃纤维开发始于上世纪六十年代末期 相比广泛应用的无碱、中碱玻璃纤维，具有以下特点： • 用途特殊；性能特好；成分特定、工艺特别、规模特小； Page3 特种玻璃纤维基本种类 结构类  高强度玻璃纤维  高模量玻璃纤维 功能类 石英玻璃纤维 低介电玻璃纤维  高硅氧玻璃纤维 耐辐照玻璃纤维 超细玻璃纤维 异型玻璃纤维 商业化生产与应用 Page4 二、结构类特种玻璃纤维 高强度玻璃纤维 • 与E玻纤相比拉伸强度提高30～40%，拉伸摸量提高10～20% • 拉伸强度高,弹性模量高刚性好,断裂伸长量大，抗冲击性能 好,化学稳定性好,耐高温,抗疲劳特性及雷达透波性能好  S，SiO -Al O -MgO；HS，中材南玻院；S-2，AGY；T，Nittobo；BMT， 2 2 3 俄罗斯；S-glass，OCV  R，SiO -Al O -CaO-MgO，OCV-法国（原圣戈班） 2 2 3  拉伸强度≥3300MPa；拉伸模量≥92GPa， ASTM D2343 制造工艺难度大 • 玻璃熔制和析晶上限温度高，玻璃析晶速度快，玻璃液粘度大，气泡难 排除  中国：坩埚，一步法  美国：“paramelter”全铂金内衬，电阻加热，规模小；池窑及大漏板 ，规模的大。 Page5 复合材料增强基材，结构功能一体化材料  上世纪60年代，美国S玻璃纤维应用到 “民兵Ⅱ”州际弹道导弹第三级 发动机壳体上，大大减轻了导弹重量。  固体火箭发动机壳体所用材料已经历了四代： • 第一代是钢壳体（低碳合金钢、镍合金钢、D6AC钢、马氏体时效钢等） • 第二代是玻璃纤维缠绕壳体（S-玻纤） • 第三代是有机纤维缠绕壳体（K-49 ） • 第四代是碳纤维缠绕壳体（AS-4、T-300、T-40、IM-6、IM-7 等） Page6 固体火箭发动机壳体 • 同尺寸（Ф1400）玻璃维缠绕壳体与碳纤维缠绕壳体相比，尽管碳纤维 缠绕壳体的容器效率比玻璃纤维缠绕壳体的容器效率提高了一倍，但原 材料成本相应增加80%。 • 对于质量系数要求不是非常高的壳体，采用玻璃纤维壳体适当增加重量 以降低成本也是设计者可以参考的方向。 Page7  飞机货运输送带、飞机机身、机翼外壳、飞机地板、内饰装饰板、舱门  直升飞机旋翼系统  空中客车A380是目前航空飞机中复合材料用量最大的一种飞机，S-2玻 璃纤维增强GLARE板在A380飞机外壳、地板、挡火墙等部位上应用。 Page8  高强玻纤断裂伸长量大抗冲击性能好，高强玻纤的断裂伸长 量大于5%使之能成为吸收能