Стеклянное волокно
Cтраница 2
Стеклянные волокна обладают редким сочетанием свойств: высокой прочностью при изгибе, растяжении и сжатии, негорючестью, термостойкостью, малой гигроскопичностью, стойкостью к химическим и биологическим воздействиям. В зависимости от области применения стеклянных волокон требования к их химическому составу могут быть различными. Для получения электроизоляционных волокон применяют только бесшелочное ( или малощелочное), алюмосиликатное или алю-моборсиликатное стекло. [16]
 |
Свойства стеклянных нитей. [17] |
Стеклянные волокна характеризуются высокой механической прочностью. Так, при толщине 10 мкм стеклянное волокно имеет прочность при растяжении примерно 1000 МПа. С уменьшением диаметра волокна его прочность, а также гибкость возрастают. Стеклянные волокна имеют гладкую поверхность, в них отсутствуют обычные для органических волокон внутренние капиллярные полости. Это обусловливает меньшую гигроскопичность стеклянных волокон по сравнению с другими волокнами. Высокая химическая стойкость изоляции из стеклянного волокна позволяет с успехом применять его в электродвигателях химстойкого исполнения. [18]
Стеклянное волокно широко применяется для изготовления обмоточных проводов со стекловолокнистой изоляцией, которые являются наиболее надежными из всех выпускаемых проводов. [19]
Стеклянное волокно, получаемое в технике из расплавленного стекла, имеет вид тонких нитей ( элементарное волокно) различного диаметра и длины. [20]
Стеклянное волокно наравне с синтетическими и естественными волокнами обладает высокими тепло - и звукоизоляционными свойствами, но отличается от них большой прочностью при растяжении ( табл. II. [21]
Стеклянное волокно является исключительно интересным материалом. Весьма тонкие ( диаметром 3 - 7 мк) стеклянные волокна имеют уже настолько высокую гибкость, что они могут обрабатываться приемами текстильной технологии, и весьма прочны на разрыв. [22]
Стеклянные волокна имеют очень низкую стоимость и их измельчение для использования в полимерных композициях с короткими волокнами незначительно удорожает стоимость стеклопластиков, хотя при этом несколько снижается эффективность их усиливающего действия. Возможно даже снижение стоимости некоторых изделий из термопластов, таких как полиамиды при наполнении их стеклянными волокнами, хотя этот выигрыш в стоимости материала может понизиться за счет возрастания стоимости его переработки. С другой стороны, введение дорогих нитевидных кристаллов, таких, как кристаллы карбида кремния или оксида алюминия, целесообразно только при резко выраженном усиливающем эффекте. Так как монокристаллы обладают длиной больше критической, на практике обычно наблюдается высокая эффективность усиления ими полимеров, а вследствие малого диаметра и высокой прочности они значительно меньше повреждаются в процессах переработки. Кроме того, из-за чрезвычайно высокой прочности монокристаллы резко повышают прочность наполненных композиций при сравнительно низких объемных долях. Однако, несмотря на эти достоинства, высокая стоимость производства высококачественных монокристаллов требуемой прочности, длины и диаметра, а также дополнительные трудности получения полимерных композиций с ориентированными монокристаллами затрудняет их конкуренцию с обычными стеклопластиками. [23]
Стеклянные волокна в качестве армирующего наполнителя обладают двумя существенными недостатками - имеют низкую жесткость, что требует усиления элементов конструкций из стеклопластиков и препятствует полной реализации прочности волокон, и теряют прочность при контакте с водой. Углеродные и борные волокна значительно более жесткие, а поскольку по прочности они не уступают лучшим стеклянным волокнам, напряжения, которые выдерживают материалы на их основе, значительно выше, чем в случае стеклопластиков при меньших допустимых деформациях. Эти волокна, также как и стеклянные, производятся непрерывными способами и технология производства изделий из материалов на их основе только незначительно отличается от технологии изготовления изделий из стеклопластиков. Еще одним типом волокон, которые могут рассматриваться как серьезный конкурент перечисленным трем типам волокон, являются волокна из ароматических полиамидов типа Кевлар 49 фирмы Дюпон. Хотя эти волокна являются сравнительно новыми, они нашли широкое применение в производстве высоконагруженных элементов, в том числе в аэрокосмической технике в качестве самостоятельного армирующего наполнителя или в комбинации с другими волокнами, в частности углеродными, для производства гибридных материалов. [24]
Стеклянные волокна обладают прочностью, аналогичной прочности углеродных и борных волокон, при более низком модуле упругости. Новые полиамидные волокна типа Кевлар обладают достаточно высокой прочностью и более высокой жесткостью, чем стеклянные, и разрушаются нехрупко, что дает значительный вклад в энергию разрушения материалов на их основе. Поэтому композиционные материалы на основе высококачественных волокон типа Кевлар обладают ударной вязкостью по Шарли, близкой к ударной вязкости стеклопластиков. В работе [132] измеряли ударную вязкость по Шарпи большого числа высокопрочных композиционных материалов и пришли к выводу, что характер диаграммы напряжение - деформация растяжения волокон в решающей степени определяет уровень энергии разрушения материала. Авторы этой работы одними из первых указали на перспективность использования разных волокон в одном материале, и в настоящее время гибридным материалом такого типа уделяется большое внимание. Цель комбинирования различных волокон - возможность реализации преимуществ отдельных типов волокон в гибридном материале и попытка снижения их недостатков, проявляющихся при использовании каждого волокна в отдельности. [26]
Стеклянные волокна являются наиболее универсальными и эффективными армирующими наполнителями волокнистых композиционных материалов. Их получают вытягиванием из горячих фильер и используют либо в виде комплексных непрерывных нитей, либо превращают в короткие штапельные волокна. После аппретирования, необходимого для защиты элементарных волокон, из комплексных нитей получают ткани. Из-за нерегулярной текстуры тканей стеклянные волокна часто используют в виде матов. Волокна рубят и распыляют вместе с небольшим количеством склеивающего связующего, получая маты, которые легко формуются на кривых поверхностях. Изделия из стеклопластиков на основе волокон с хаотическим распределением по слоям обычно отличаются плавной кривизной и отверстия в них имеют круглую форму. В строительстве стекломаты, пропитанные полиэфирными связующими, широко используются для изготовления небольших деталей, а также вагончиков для рабочих, будок стрелочников или блоков ванных комнат. Они также применяются в качестве облицовочных плит и шифера. [27]
Стеклянное волокно и изделия из него применяются для изготовления тканей, матов, плит, стеклянной ваты. Стеклянное волокно и ткань обладают высокой прочностью, гигроскопичностью, химической стойкостью, влагостойкостью, негорючестью, хорошими электроизоляционными и теплофизиче-скими свойствами. [28]
Стеклянное волокно изготовляют вытягиванием различными способами из стекломассы через фильеры, из стеклянных штабиков, расчленением ( раздувом) струи стекломассы потоком перегретого пара или сжатого воздуха. [29]
Стеклянное волокно получают плавлением стеклянных шариков в небольших электрических печах. Расплавленная стекольная масса вытекает через многочисленные отверстия в виде тончайших нитей. Последние наматывают на катушку. Катушки поступают на текстильные машины. [30]
Страницы: 1 2 3 4