玻璃纖維的特點、分類及應用

　　玻璃纖維(英文原名為：glass fiber或fiberglass )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為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米，相當于一根頭發絲的 1/20-1/5 ，每束纖維原絲都由數百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作復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。

　　性質

　　玻璃纖維作為強化塑料的補強材料應用時，最大的特征是抗拉強度大。抗拉強度在標準狀態下是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，是高級的電絕緣材料，也用于絕熱材料和防火屏蔽材料。一般只被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。

　　主要成分

　　其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等，根據玻璃中堿含量的多少，可分為無堿玻璃纖維(氧化鈉0%～2%，屬鋁硼硅酸鹽玻璃)、中堿玻璃纖維(氧化鈉8%～12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃)和高堿玻璃纖維(氧化鈉13%以上，屬鈉鈣硅酸鹽玻璃)。

　　特點

　　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。用來制造增強塑料(見彩圖)或增強橡膠，作為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舉如下：

　　(1)拉伸強度高，伸長小(3%)。

　　(2)彈性系數高，剛性佳。

　　(3)彈性限度內伸長量大且拉伸強度高，故吸收沖擊能量大。

　　(4)為無機纖維，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)與樹脂接著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，可分為連續纖維、定長纖維和玻璃棉;按玻璃成分，可分為無堿、耐化學、高堿、中堿、高強度、高彈性模量和耐堿(抗堿)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、白云石、硼酸、純堿、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后制成直徑為 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，稱為連續玻璃纖維，通稱長纖維。通過滾筒或氣流制成的非連續纖維，稱為定長玻璃纖維，通稱短纖維。

　　玻璃纖維按組成、性質和用途，分為不同的級別。按標準級規定(見表)，E級玻璃纖維使用最普遍，廣泛用于電絕緣材料;S級為特殊纖維。

　　應用領域

　　玻璃纖維制品被廣泛應用于國民經濟的各個領域，其中電子、交通和建筑是最主要的三大應用領域，也代表了世界玻纖產業在未來幾年的發展趨勢。

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