химический каталог




СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО (стекловолокно), искусственное волокно, формуемое из расплавл. неорганическое стекла. Различают непрерывное СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНОв.-комплексные стеклянные нити длиной 20 км (и более), диаметром мононитей 3-50 мкм, и штапельное СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в.-длиной 1-50 см, диаметром волокон 0,1-20 мкм.

Получение. Непрерывное СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. получают фильерным формованием пучка тонких мононитей из расплавл. стекломассы с последующей, вытяжкой, замасливанием и намоткой комплексной нити на бобину при высоких (10-100 м/с) линейных скоростях. Штапельное СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. формуют путем разрыва струи расплавл. стекла после выхода из фильеры воздухом, паром, горячими газами или др. методами. Его также получают разрубанием комплексных нитей.

Из непрерывного СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. делают крученые комплексные нити, однонаправленные ленты, жгуты. Комплексные стеклянные нити различают по составу стекла, среднему диаметру волокна (3-15 мкм или более), числу элементарных нитей (50-800), крутке. Из крученой нити изготовляют ткани, сетки, ленты на ткацких станках. Стеклянные ткани различают по виду переплетения (полотняное, саржевое, сатиновое и др.) и плотности (числу нитей на 1 см по основе и утку). Их ширина варьирует в пределах 500-1200 мм, толщина-0,017-25 мм, масса 1 м2-25-5000 г. Жгуты и ленты получают соединением 10-60 комплексных нитей. Штапельные СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. и пряди нитей, срезанные с бобин (длина 0,3-0,6 м), используют для изготовления стекловаты, холстов, матов, плит. Холсты, полученные из рубленого стекловолокна или непрерывных нитей, обычно скрепляют смолами или механические прошивкой.

Состав и свойства СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. определяются составом и свойствами волокнообразующего стекла, из которого его изготовляют. В зависимости от состава различают несколько марок такого стекла (табл. 1).

А-стекло называют также известково-натриевым, С-стекло -натрийборосиликатным, E-стекло - алюмоборосиликатным, S-стекло - магнезиальноалюмосиликатным. Наиб. важные характеристики СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. приведены в табл. 2.

Повыш. прочность СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. (по сравнению с исходным стеклом) объясняют по-разному: "замораживанием" изотропной структуры высокотемпературного расплава стекла или наличием прочного поверхностного слоя (толщина около 0,01 мкм), который образуется в процессе формования вследствие большей деформации и вытяжки по сравнению с внутр. слоями.

При кратковременном нагружении СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. ведет себя практически как упругое хрупкое тело, вплоть до разрыва подчиняясь закону Гука. При длительного действии нагрузки наблюдается возрастание деформации, упругое последействие, зависящее от состава стекла и влажности воздуха. С увеличением диаметра волокна возрастает сопротивление изгибу и кручению и уменьшается прочность при растяжении. Во влажном воздухе, в воде и в водных растворах ПАВ прочность СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. снижается на 50-60%, но частично восстанавливается после сушки.

Из высокощелочного А-стекла получают волокна, которые менее устойчивы к воде, чем волокна из E-стекла, но стойки к действию щелочей.

Более высокую химический стойкость по сравнению с А-стеклом обеспечивает С-стекло. Потеря массы волокон из таких стекол при обработке водой составляет 0,02-0,05 г/м, а при обработке щелочными растворами-0,3-2,5 г/м.

Волокна из S-стекла имеют наиболее высокую прочность и повыш. теплостойкость.

Кварцевые стекла, состоящие более чем на 99% из SiO2, используют в производстве жаростойких волокон, свойства которых, в том числе диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрическая потерь, мало меняются до 700 °С.

Дополнит. обработка поверхности СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. замасливателями и шлихтой приводит к ее гидрофобизации, снижению поверхностной энергии и электризуемости, снижению коэффициент трения от 0,7 до 0,3, увеличению прочности при растяжении на 20-30%. Поверхностные свойства СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНОв..и капиллярная структура изделия определяют малую (0,2%) гигроскопичность для волокон и повышенную (0,3-4%) для тканей.

В зависимости от толщины; плотности переплетения и вида поверхностной обработки стеклянные ткани могут обладать высокими значениями коэффициент светопропускания (до 64%), звукопоглощения (до 90% при частотах 500-2000 гц), отражения (до 80%).

Применение. С.в. служат конструкционными, электро-, звуко- и теплоизоляц. материалами. Их используют в производстве фильтровальных материалов, стеклопластиков, стеклянной бумаги и др. Как правило, А-стекло перерабатывают в штапельные волокна и используют в виде матов и плит для звуко- и теплоизоляции. Стекловолокнистые материалы благодаря высокой пористости имеют малый коэф" теплопроводности [0,03-0,036 Вт/(м•К)]. Ткани из С-стекла применяют в химический промышленности для фильтрации кислотных и щелочных растворов, для очистки воздуха и горячих газов. Срок службы фильтров из СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. значительно выше, чем фильтров из обычных текстильных материалов. Ткани из стекла А и E используют в производстве стеклотексто-литов.

Из высокопрочных волокон S-стекла получают композиты для самолето- и аппаратостроения. Кварцевые волокна являются высокотемпературными диэлектриками и жаростойкими материалами.

Для защиты от действия рентгеновского и радиоактивного излучения используют так называемой многосвинцовые и многоборные СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. Оптические (светопрозрачные) СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. применяются в производстве световодов и стекловолокнистых кабелей.

В промышленно развитых странах в 1990 общий объем выпуска непрерывного СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. составил 2050 тысяч т, в том числе 875 тысяч т в США, 375 тысяч т в Японии. Объем производства СТЕКЛЯННОЕ ВОЛОКНО в. в 1989 в странах бывшего СССР 162 тысяч т.

Литература: Стекло. Справочник, под ред. Н. М. Павлушкина, М., 1973; Бартенев Г. М., Сверхпрочные и высокопрочные неорганические стекла, М., 1974; Стеклянные волокна, М., 1979; Справочник по композиционным материалам, под ред. Дж. Любина, пер. с англ., кн. 1, М., 1988. В. И. Киселев.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
обувница металлическая
прикроватная тумба с двумя выдвижными ящиками
напольный стенд
постельное белье для круглой кровати

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.05.2017)