Glasfaser ist ein anorganischer, nichtmetallischer Werkstoff mit hervorragenden Eigenschaften. Die Verschleißfestigkeit ist gering. Sie wird aus Pyrophyllit, Quarzsand, Kalkstein, Dolomit, Borosit und Borosit hergestellt.RohstoffeDurch Hochtemperaturschmelzen, Drahtziehen, Wickeln, Weben und andere Verfahren werden Glasfasern hergestellt. Der Durchmesser ihrer Monofilamente liegt zwischen wenigen Mikrometern und zwanzig Mikrometern, was etwa 1/20 bis 1/5 eines Haares entspricht. Jedes Faserbündel besteht aus Hunderten oder sogar Tausenden von Monofilamenten. Glasfasern werden üblicherweise als Verstärkungsmaterialien in Verbundwerkstoffen, elektrischen und thermischen Isoliermaterialien, Leiterplattensubstraten und anderen Bereichen der Volkswirtschaft eingesetzt.
Eigenschaften:
Glas ist ein amorphes Material und hat keinen festen Schmelzpunkt. Man geht allgemein davon aus, dass sein Erweichungspunkt bei 500–750 °C, sein Siedepunkt bei 1000 °C und seine Dichte bei 2,4–2,76 g/cm³ liegt.
Wird Glasfaser als Verstärkungsmaterial für Kunststoffe eingesetzt, ist ihre hohe Zugfestigkeit ihr wichtigstes Merkmal. Diese beträgt im Standardzustand 6,3–6,9 g/d und im nassen Zustand 5,4–5,8 g/d. Die Dichte liegt bei 2,54 g/cm³. Glasfaser ist hitzebeständig und behält ihre Festigkeit auch bei Temperaturen bis zu 300 °C. Sie bietet hervorragende elektrische Isolation und eignet sich daher gut als Isoliermaterial. Darüber hinaus wird sie auch für Wärmedämmung und Brandschutz verwendet. Im Allgemeinen ist sie nur durch konzentrierte Laugen, Flusssäure und konzentrierte Phosphorsäure korrodierbar.
Hauptbestandteile:
Seine Hauptbestandteile sind Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumoxid, Boroxid, Magnesiumoxid, Natriumoxid usw. Je nach Alkaligehalt im Glas kann es unterteilt werden in alkalifreie Glasfaser (Natriumoxid 0 % bis 2 %, gehört zu Aluminiumborosilikatglas), mittelalkalische Glasfaser (Natriumoxid 8 % bis 12 %, gehört zu borhaltigem oder borfreiem Natronkalksilikatglas) und hochalkalische Glasfaser (Natriumoxid mehr als 13 %, gehört zu Natronkalksilikatglas).
Hauptmerkmal:
Rohstoff und Anwendung: Glasfaser zeichnet sich im Vergleich zu organischen Fasern durch höhere Temperaturbeständigkeit, Nichtbrennbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, gute Wärme- und Schalldämmung, hohe Zugfestigkeit und gute elektrische Isolation aus. Allerdings ist sie spröde und weist eine geringe Verschleißfestigkeit auf. Sie wird zur Herstellung von verstärkten Kunststoffen (siehe Farbbild) oder verstärktem Gummi verwendet. Als Verstärkungsmaterial besitzt Glasfaser die folgenden Eigenschaften. Diese Eigenschaften führen zu einem deutlich breiteren Anwendungsspektrum als bei anderen Fasertypen. Die Entwicklungsgeschwindigkeit ist ebenfalls wie folgt:
(1) Hohe Zugfestigkeit und geringe Dehnung (3%).
Glasfaser-Schnittgarn
(2) Hoher Elastizitätskoeffizient und gute Steifigkeit.
(3) Die Dehnung innerhalb der Elastizitätsgrenze ist groß und die Zugfestigkeit hoch, daher ist die Absorption von Stoßenergie groß.
(4) Es handelt sich um eine anorganische Faser, die nicht brennbar ist und eine gute chemische Beständigkeit aufweist.
(5) Geringe Wasseraufnahme.
(6) Die Stabilität der Schuppenschicht und die Hitzebeständigkeit sind gut.
(7) Es ist gut verarbeitet und kann zu verschiedenen Produkten hergestellt werden, wie zum Beispiel Strängen, Bündeln, Filzen und Geweben.
(8) Lichtdurchlässig.
(9) Die Entwicklung eines Oberflächenbehandlungsmittels mit guter Haftung auf Harz wurde abgeschlossen.
(10) Der Preis ist günstig.
(11) Es ist schwer entflammbar und kann bei hohen Temperaturen zu Glasperlen geschmolzen werden.
Materialklassifizierung:
Glasfasern lassen sich nach Form und Länge in Endlosfasern, Fasern mit fester Länge und Glaswolle unterteilen. Je nach Zusammensetzung unterscheidet man alkalifreie, chemikalienbeständige, hochalkalische, mittelalkalische, hochfeste, hochelastische und alkalibeständige (antialkalische) Glasfasern.
Die wichtigsten Rohstoffe für die Glasfaserherstellung sind Quarzsand, Aluminiumoxid und Pyrophyllit, Kalkstein, Dolomit, Borsäure, Soda, Mirabilit, Fluorit usw. Die Herstellungsverfahren lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Zum einen wird geschmolzenes Glas direkt zu Fasern verarbeitet; zum anderen wird geschmolzenes Glas zunächst zu Kugeln oder Stäben mit einem Durchmesser von 20 mm geformt und anschließend auf verschiedene Weise erhitzt und wieder eingeschmolzen, um sehr feine Fasern mit einem Durchmesser von 3–80 µm zu erhalten. Endlosfasern, die durch mechanisches Ziehen von Platinlegierungsplatten gewonnen werden, werden als Langfasern bezeichnet. Diskontinuierliche Fasern, die durch Walzen oder Luftstrom hergestellt werden, heißen Kurzfasern.
Glasfasern werden je nach Zusammensetzung, Eigenschaften und Verwendungszweck in verschiedene Güteklassen eingeteilt. Gemäß den Normen (siehe Tabelle) findet Glasfaser der Güteklasse E breite Anwendung in elektrischen Isoliermaterialien; Glasfasern der Güteklasse S sind Spezialfasern.
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Veröffentlichungsdatum: 21. September 2022