玻璃纤维介绍.pptVIP

2）以单丝直径分类

粗纤维：单丝直径一般为30um

初级纤维：单丝直径大于20um；

中级纤维：单丝直径10-20um

高级纤维：（纺织纤维）其单丝直径3-10um。

超细纤维：单丝直径小于4um。

一般：5-10um的纤维作为纺织制品用；

10-14um的纤维一般做无捻粗纱、无纺布、短切纤维毡等较为适宜。;3）按纤维性能分类

这是一类为适应特殊使用要求，新发展起来的，纤维本身具有某些特殊优异性能的新型玻璃纤维，大致可分为：

高强玻璃纤维；

高模量玻璃纤维；

耐高温玻璃纤维；

耐碱玻璃纤维；

耐酸玻璃纤维；

普通玻璃纤维（指无碱及中碱玻璃纤维）；

光学纤维；

低介电常数玻璃纤维；

导电纤维等;6.1.2GF的结构及组成

1）GF的特点

玻璃：无规则的非晶态结构，近程有序，远程无序

玻璃的共性：

各向同性

无固定熔点

亚稳定性

性质变化的连续性，可逆性;亚稳定性

玻璃是由熔融液体过冷得到的，在冷却过程中粘度急剧提高，质点来不及做有规则的排列而形成晶体，没有释放出结晶潜热(凝固热)。所以玻璃态物质比相应的结晶态物质具有较大的能量，不是处于能量最低的稳定态，而属于亚稳态。;性质变化的连续性、可逆性：

玻璃在由熔融态冷却或加热过程中，其物理化学性质变化是逐渐、连续的变化，而且是可逆的。;2）GF的结构

关于GF的结构有两种学说：

无规则网络学说：硅氧四面体，铝氧三面体，硼氧三面体相互连成不规则的三维结构。网络间的空隙由Ca、Na、K、Mg等阳离子所填充。

微晶学说：玻璃由硅酸块或二氧化硅的微晶子组成，在微晶子之间由硅酸块过冷溶液填充。;3）GF的化学组成

玻璃纤维的化学组成主要有SiO2、Be2O3、CaO、Al2O3等。这些物质对玻璃纤维的性质和生产工艺起决定性作用。

以SiO2为主——称硅酸盐玻璃

以Be2O3为主——称硼酸盐玻璃

以P2O5为主——称磷酸盐玻璃

除主要成分以外，尚须加入其他的氧化物等。各种氧化物在玻璃中的作用是比较复杂的。;6.1.3GF的性能

1)物理性能

a.外观：光滑，圆柱???。纤维之间抱合力小，影响了与树脂的复合效果。但光滑表面对气体和液体通过的阻力小，所以制作过滤材料较理想。

b.密度：2.5左右，主要取决于玻璃的成分。某些特种玻璃，如石英玻璃纤维，高硅氧玻璃纤维等，其密度较低，仅为2.0-2.2g/cm3；含有大量重金属氧化物的高模GF，密度可达2.7-2.9g/cm3。;2)力学性能

a.拉伸强度

GF的拉伸强度比玻璃高几十倍？

微裂纹假说：

玻璃结构的不均匀性，使玻璃易产生微裂纹，外力作用下，形成应力集中点。玻璃纤维，更多地保留着高温熔体的结构(结构均一性提高)，微裂纹产生机会减少，且GF截面小，所以表面微裂纹比块状玻璃少。;影响玻璃纤维强度的因素：

纤维直径和长度：直径越小，长度越小，强度越大；

化学组成：含碱量越大，强度越小；

存放时间：存放时间越长，强度越小(空气中水分的侵蚀)

施加负荷时间：施加负荷时间越长，强度越小

除此之外，玻璃液的缺陷，如杂质，气泡等也显著影响GF的强度。;b.弹性模量(刚性)

GF的弹性模量小于金属合金。且其弹性模量与玻璃组成，结构密切相关。

GF的弹性伸长率低，如E玻璃纤维仅3%左右，S玻璃纤维5.4%，这说明GF只存在弹性变形，是完全弹性体，拉伸时，不存在屈服点。;3)耐磨性、耐折性(柔性)

GF的耐磨性：指GF抵抗摩擦的能力；

GF的耐折性：指纤维抵抗折断的能力。

GF的耐磨性、耐折性都很差。

GF的柔性：一般以弯曲半径来表征。弯曲半径越小，说明GF的柔性越好。;4)耐热性

与有机纤维比，GF是有很高的耐热性，因为GF的软化点达500-750℃，而尼龙为230-250℃，聚苯乙烯（PS）为88-110℃。

且GF在小于500℃下使用，强度不损失。但如果加热到250℃以上再冷却(热处理)，则强度明显下降。如经600-700℃热处理后，其强度只有原始的20-30%。;5）GF的化学性质

GF与Glass相比，由于具有较大的比表面积，因此受介质侵蚀度剧烈。

GF对除HF、浓碱、H3PO4以外的化学药品及有机溶剂具有良好的化学稳定性。;影响GF化学稳定性的因素：

a.玻璃纤维的化学组成

无