南台科技大学玻璃纤维.PDF

南臺 科 技 大 學 化學工程與材料工程系 材料科學與工程 期末報告 玻璃纖維 班級：化材二 乙 學號： 4A440058 、4A440073 姓名：王煜豪、朱岑悅 指導老師： 林鴻儒 教授 中 華民 國 1 0 5 年 12 月 3日 簡介 玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料，種類繁多，優點是絕緣性好、 耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高，但缺點是性脆，耐磨性較差。它是以 玻 璃球或廢舊玻璃爲原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制造成的，其單 絲的直徑爲幾個微米到二十幾米個微米，相當於一根頭髮絲的 1/20-1/5 ，每 束纖維原絲都由數百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作複合材料中的 增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板等國民經濟各個領域。 玻璃纖維具有高強度、質輕、耐腐蝕、耐高溫、電絕緣及尺寸安定性佳等特 性，主要用途分為電子級與複合材料級玻璃纖維產品，前者可製成電子級玻璃 纖維布、強化帶、砂輪軸心材料、電絕緣及熱絕緣材料等；後者則可製造電子 電器零件、汽車零件、運動器材、建材、船艇等。 玻璃纖維分子結構 主要成分 其主要成分爲二氧化硅、氧化鋁 、氧化鈣 、氧化硼 、氧化鎂 、氧化鈉 等，根據 玻璃中鹼含量的多少，可分爲無鹼玻璃纖維（氧化鈉 0%～2% ，屬鋁硼硅酸鹽玻 璃）、中鹼玻璃纖維（氧化鈉8%～12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃）和 高鹼玻璃纖維（氧化鈉 13%以上，屬鈉鈣硅酸鹽玻璃）。 化學性質 玻璃纖維作爲強化塑料的補強材料應用時，最大的特征是抗拉強度大。抗 拉強度在標准狀態下是 6.3～6.9 g/d ，濕潤狀態5.4～5.8 g/d 。密度2.54 。耐 熱性好，溫度達 300℃時對強度沒影響。有優良的電絕緣性，是高級的電絕緣 1 材料，也用於絕熱材料和防火屏蔽材料。一般隻被濃鹼、氫氟酸和濃磷酸腐 蝕。 特點介紹 原料及其應用：玻璃纖維比有機纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好， 抗拉強度高，電絕緣性好。但性脆，耐磨性較差。工業過濾材料，防腐、防 潮、隔熱、隔音、減震材料。還可作爲增強材料，用來制造增強塑料或增強橡 膠，作爲補強材玻璃纖維具有以下之特點，這些特點使玻璃纖維之使用遠較其 他種類纖維來得廣泛，發展速度亦遙遙領先其特性列擧如下： (1)拉伸強度高，伸長小(3%) 。 (2)彈性系數高，剛性佳。 (3)彈性限度内伸長量大且拉伸強度高，故吸收沖擊能量大。 (4)爲無機纖維，具不燃性，耐化學性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性，耐熱性均佳。 (7)加工性佳，可作成股、束、氈、織布等不同形態之產品。 (8)透明可透過光線。 (9)與樹脂接着性良好之表面處理劑之開發完成。 (10)價格便宜。 (11)不易燃燒，高溫下可熔成玻璃狀小珠。 材料分類 玻璃纖維按形態和長度，可分爲連續纖維、定長纖維和玻璃棉；按玻璃成分， 可分爲無鹼、耐化學、高鹼、中鹼、高強度、高彈性模量和耐鹼（抗鹼）玻璃 纖維等。 生產玻璃纖維的主要原料是：石英砂 、氧化鋁和葉蠟石 、石灰石 、白雲石 、 硼酸 、純鹼、芒硝、螢石 等。生產方法大致分兩類：一類是將熔融玻璃直接制 2 成纖維；一類是將熔融玻璃先制成直徑20mm的玻璃球或棒，再以多種方式加 熱重熔後制成直徑爲 3～80μm的甚細纖維。通過鉑合金板以機械拉絲方法拉制 的無限長的纖維，稱爲連續玻璃纖維，通稱長纖