碱对氧化锆玻璃耐碱性能的影响.docx

碱对氧化锆玻璃耐碱性能的影响

1耐碱玻璃系统

碱对普通纤维的侵蚀是由破坏硅氧骨架引起的。最后，当sio-p时，它们溶解在碱性溶液中，纤维失去其原有的强度。通过添加有效的耐碱异构体氧化物，可以显著提高纤维的耐碱性。

ShigenarlOhsawa测定了有关氧化物在NaOH溶液中的溶解焓，详见表1。从表中可见

A1203的溶解焓最小，其次是Si02,这两种氧化物在碱液中最不稳定。TiO2溶解焓最大，耐碱性能最好，Zr02的熔解焓相对Si02的较大，也有较好的、较实用的耐碱效果。另外Zr++的离子半径较大能有效地置换Si++,随着ZrO2的增加，在碱的侵蚀过程中能明显地产生富锆现象，形成致密的保护膜，减缓OH-对SiO2的侵蚀速率，显著提高耐碱性。因此为制得耐碱玻璃纤维，应在玻璃中增加Zr02和TiO2。

实用的耐碱玻璃系统主要是Na20—Zr02—SiO2和Na20—CaO-ZrO2—SiO2。图1是Na20—ZrO2—Si02三元系统相图，根据玻璃形成原理，其共熔物具有最小的析晶能力，因此将组成调整到接近共熔点1450±25℃的玻璃最稳定。ER13耐碱玻璃就是以此相图为基础，随着ZrO2增加，玻璃的耐碱性提高，但造成玻璃的熔化困难、粘度增大，对玻璃的制造工艺性能影响较大。一般Zr02控制在18%以下。Ti02的引入量一般为4%～8%,在该系统中加入少量CaO(6%以下)可使熔化温度降低。应当引起注意的是A1203,它不但耐碱性能差，而且A1203的存在将扩大ZrO2的生成区，缩小液相区域，造成熔化、拉丝困难。因此在整个生产过程中应尽量降低A1203的含量(小于0.1%),保证生产作业正常运行。表2列出ER13与国内外一些耐碱玻璃成分的比较。

2碱土中碱玻璃耐碱处理

在Na20—Zr02—SiO2耐碱玻璃系统中，随着Zr02含量的增加，其耐碱性逐渐增加。图2说明随着Zr02含量增加，玻璃纤维在碱溶液中侵蚀其重量损失量逐渐减少的情况。当

Zr02含量超过16%时，其效果就不明显了。图3说明含锆不同的耐碱玻璃经水泥侵蚀后，锆含量越高的其强度也越高。

表3说明，无论是无碱、中碱的玻璃纤维它们经碱侵蚀后，重量及强度都很快丧失。表4是中国建材院水泥所凝土室提供的水泥50℃湿热养护加速老化试验结果。

图4是经80℃水泥液浸泡后扫描电镜500照片(1)抗碱玻璃纤维(2)普通玻璃纤维。

从以上图表可以看出，无论是中碱、无碱玻璃纤维其耐碱性能很差，不能增强任何水泥制品，而采用AR耐碱玻璃纤维增强低碱度水泥可以取得很好效果。

3采用后一种方法

目前我国耐碱玻璃纤维的生产工艺过程主要有两种，一是池窑拉丝，二是球法拉丝，这两种方法各有优势，沈阳东电特种玻璃纤维有限公司就是采用后一种方法。

3.1耐碱纤维生产工艺图

3.2er13与中碱工艺的配合性

由表5可知，ER13的熔化温度及拉丝温度与Cemfil相比有较大的降低，在生产过程中较易实现，而且ER13的析晶上限温度与拉丝温度之间相差90℃,不会出现析晶现象，从

ER13对铂铑金属漏板的润角看，与中碱、无碱相比较接近，不会发生漫流现象。

4耐碱纤维产品的类型

为适应GRC制品的各种成型方法，现生产耐碱玻璃纤维制品的品种有：连续喷射无捻粗纱、短切纱、涂覆网格布等。

4.1连续射无扭曲纺织布

4.2tex、100tex、133tex

单丝直径14～16μm、纱号数80tex、100tex、115tex,短切长度为6mm、12mm、24mm。短

切纱分：预混型和水分散型。

4.3耐碱织物