玻璃纤维的成分(91).pptVIP

中碱玻璃有较好的耐水性，5000cm2表面积的纤维在250ml蒸馏水中煮沸3h，失重25.76mg，析碱量9.9mg Na2O，属二级水解级以上。 中碱5# 纤维不适合作电气绝缘材料。它在其它强度要求不高的应用领域获得了广泛使用。 4 中碱玻璃纤维成分 国外有一种玻璃成分叫“C”玻璃纤维，意思是耐化学侵蚀的玻璃纤维，用于制造与酸性材料接触的复合材料或容器，如电镀工业的电镀槽。它与5# 成分的主要差别是引入5% B2O3，而Na2O含量相应降低到8.5%。它的粘度-温度曲线同E玻璃接近，纤维成形性能好，化学稳定性与中碱5#相当，但由于引入了相当数量的B2O3，在我国没有推广采用。 我国的玻璃纤维产品代号中，将中碱玻璃和国外的C玻璃归类于相同的玻璃类型。 4 中碱玻璃纤维成分 我国的连续玻璃纤维工业诞生于五十年代后期。当时采用陶土坩埚和镍铬合金漏板法生产，1958年的产量只有125吨。 1959年开始采用铂铑合金坩埚拉丝，逐步淘汰了落后的陶土坩埚拉丝工艺，产品产量有了很大的增长，到1965年年产量达1万吨。 进入九十年代，随着国家经济的增长，我国玻璃纤维工业开始有了高速度的发展，1999年产量突破25万吨（未包括台湾省的产量）。在25万吨的玻璃纤维总产量中，13万吨为中碱玻璃纤维，6万吨为无碱玻璃纤维，特种玻璃纤维不足1万吨，以陶土坩埚法生产的A玻璃纤维有5万吨以上。 4 中碱玻璃纤维成分 进入21世纪我国玻璃纤维工业更是突飞猛进，据不完全统计，我国2009年年产玻璃纤维205万吨，10年间增长了近10倍，产量已跃居世界第一。 2010年又同比增长了25%，已达256万吨。 虽然目前中碱玻璃纤维产量不足三成，但中碱的产量在这10年间也大约提高4倍，已达45万吨。 4 中碱玻璃纤维成分 4 中碱玻璃纤维成分 4.3 中碱玻璃和E玻璃的性能比较 4.3.1 玻璃纤维的强度 不同化学组成的玻璃纤维有不同的强度，国际上都以新生态单丝的强度来代表某种玻璃纤维成分的强度，表4.1列出了各种玻璃纤维新生态单丝的强度值。 表4.1 玻璃纤维的强度 MPa 4 中碱玻璃纤维成分 玻璃纤维 E玻璃 S玻璃 C玻璃 A玻璃 无碱1# 中碱5# 强度 3.6×103 4.2×103 3.0×103 3.0×103 3.1×103 2.6×103 4.3.2 弹性模量与断裂伸长 玻璃纤维弹性模量高，伸长量小且没有塑性伸长，用于增强塑料构成结构合理性能互补的玻璃钢复合材料。玻璃纤维的弹性模量主要取决于玻璃成分和结构，相同成分不同纤维直径的玻璃纤维具有大致相同的弹性模量。表4.2列出典型玻璃纤维的弹性模量和断裂伸长。 表4.2 玻璃纤维的弹性模量与断裂伸长 4 中碱玻璃纤维成分 玻璃品种 E玻璃 C玻璃 A玻璃 S玻璃 AR玻璃 M玻璃 弹性模量/MPa 7.7×104 7.4×104 7.4×104 8.8×104 8.2×104 1.0×105 断裂伸长率 /% 4.8 4.2 4.2 4.9 3.5 3.4 4.3.3 耐水性和耐酸性 一般来说，玻璃纤维具有良好的化学稳定性，但不同的玻璃成分对不同的侵蚀介质的抵抗能力不一样。如C成分和无碱成分耐水和耐湿气，Ｃ玻璃和Ａ玻璃耐酸性较好，但这些玻璃都不耐碱，只有含有ZrO2（9%～16%）的AR玻璃才能耐碱，用于增强水泥。 表4.3列出了目前我国主要的玻璃纤维产品的化学稳定性的试验结果。 4 中碱玻璃纤维成分 试验样品为5000cm2表面积的玻璃纤维，介质分别为水和0.25mol/LH2SO4； 试验条件为100℃，3h；分别以浸水析出Na2O的毫克数和浸酸失重毫克数，作为耐水性、耐酸性的表征。 表4.3 玻璃纤维的化学稳定性 mg 4 中碱玻璃纤维成分 试 验 无碱1# 中碱5# 耐水性（浸水析Na2O）水，100℃，3h 4.1 9.9 耐酸性（浸酸失重）0.25mol/LH2SO4,100℃，3h 1063.9 49.22 4.3.4 耐碱性 吴永坤等人用玻璃球作耐碱试验,得到有意义的结果。用于试验的三种玻璃球恰好是符合我国建材行业标准JC935-2004《玻璃纤维工业用玻璃球》中所列的三种玻璃 — E1（无碱1号）、C5（中碱5号）和AR1（耐碱1号）,试液采用5%NaOH溶液和混合碱（等体积的0.5mol/L NaCO3与1mol/LNaOH的混合溶液）。试验得出三种玻璃的耐碱性序列为AR1C5E1，纠正了人们长期以来认为