Yhteenveto
Kuituvahvisteisia komposiittimateriaaleja on kuluneen yli puolen vuosisadan aikana käytetty laajasti erinomaisten ominaisuuksiensa vuoksi, ja lujitekuitujen tärkeä rooli komposiittimateriaaleissa on itsestään selvä. Tulemisesta lähtienkomposiitti materiaalit, vahvistavat kuidut ovat käyneet läpi siirtymisen luonnonkuiduista synteettisiin kuituihin.
Tällä hetkellä yleisimpiä vahvistuskuituja ovat lasikuidut, aramidikuidut,hiilikuitujajne. Tässä artikkelissa esitellään lasikuitujen ominaisuuksia ja sovelluksia komposiittivahvistuksessa.
Mikä onlasikuitu?
Lasikuituja käytetään laajalti kustannustehokkuutensa ja hyvien ominaisuuksiensa vuoksi pääasiassa komposiittiteollisuudessa. Eurooppalaiset ymmärsivät jo 1700-luvulla, että lasista voitiin kehrätä kuiduja kudontaa varten. Ranskan keisarin Napoleonin arkussa oli jo lasikuidusta valmistettuja koristekankaita. Lasikuiduissa on sekä filamentteja että lyhyitä kuituja tai flokkeja. Lasifilamentteja käytetään yleisesti komposiittimateriaaleissa, kumituotteissa, kuljetinhihnoissa, pressuissa jne. Lyhyitä kuituja käytetään pääasiassa kuitukangashuovissa, teknisissä muoveissa ja komposiittimateriaaleissa.
Lasikuidun houkuttelevat fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet, valmistuksen helppous ja alhaiset kustannukset hiilikuituun verrattuna tekevät siitä parhaan materiaalin korkean suorituskyvyn komposiittisovelluksiin. Lasikuidut koostuvat piidioksidin oksideista. Lasikuiduilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten vähemmän hauraus, korkea lujuus, alhainen jäykkyys ja kevyt paino.
Lasikuituvahvisteiset polymeerit koostuvat suuresta joukosta erilaisia lasikuituja, kuten pitkittäiskuituja, katkokuituja, kudottuja mattoja jahienonnetut säikeet , ja niitä käytetään parantamaan polymeerikomposiittien mekaanisia ja tribologisia ominaisuuksia. Lasikuiduilla voidaan saavuttaa korkea alkumuotosuhde, mutta hauraus voi aiheuttaa kuitujen rikkoutumisen käsittelyn aikana.
Seuraavassa taulukossa esitetään erityyppiset lasikuitutyypit ja koostumukset:
Lasikuidun ominaisuudet
Lasikuidun pääominaisuudet sisältävät seuraavat näkökohdat:
Ei helppo imeä vettä: Lasikuitu on vettä hylkivä eikä sovellu vaatteille, koska hiki ei imeydy, jolloin käyttäjä tuntuu märkältä; koska vesi ei vaikuta materiaaliin, se ei kutistu.
Joustavuus: Joustavuuden puutteen vuoksi kankaalla on vähän luontaista joustavuutta ja palautumista. Siksi ne tarvitsevat pintakäsittelyn rypistymisen estämiseksi.
Voimakas: Lasikuitu on erittäin vahvaa, melkein yhtä vahvaa kuin kevlar. Kuitenkin, kun kuidut hankaavat toisiaan vasten, ne katkeavat ja saavat kankaasta pörröisen ulkonäön.
Eristys:Lyhyen kuidun muodossa lasikuitu on erinomainen eriste.
Vedettävyys:Kuidut peittyvät hyvin, joten ne sopivat ihanteellisesti verhoihin.
Lämmönkestävyys:Lasikuiduilla on korkea lämmönkestävyys, ne kestävät jopa 315°C lämpötiloja, auringonvalo, valkaisuaine, bakteerit, home, hyönteiset tai alkalit eivät vaikuta niihin.
Herkkä: Lasikuituihin vaikuttavat fluorivetyhappo ja kuuma fosforihappo. Koska kuitu on lasipohjainen tuote, joitain raakalasikuituja, kuten kotitalouksien eristemateriaaleja, tulee käsitellä varoen, koska kuidun päät ovat hauraita ja voivat lävistää ihon, joten lasikuitua käsiteltäessä tulee käyttää käsineitä.
Tyypillisten kaupallisten lasikuitujen fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet on esitetty alla olevassa taulukossa:
Lasikuidun valmistusprosessi
Lasikuitu on ei-metallinen kuitu, jota käytetään tällä hetkellä laajalti teollisena materiaalina. Yleensä lasikuidun perusraaka-aineita ovat erilaiset luonnonmineraalit ja keinokemikaalit, pääkomponentit ovat piihiekka, kalkkikivi ja sooda.
Piidioksidihiekka toimii lasinmuodostajana, kun taas sooda ja kalkkikivi auttavat alentamaan sulamislämpötilaa. Matala lämpölaajenemiskerroin yhdistettynä alhaiseen lämmönjohtavuuteen asbestiin ja orgaanisiin kuituihin verrattuna tekee lasikuidusta mittavakaa materiaalin, joka haihduttaa lämpöä nopeasti.
Lasikuidun valmistusprosessin vuokaavio
Lasikuituja valmistetaan suoralla sulatuksella, johon liittyy prosesseja, kuten sekoitus, sulatus, kehruu, pinnoitus, kuivaus ja pakkaaminen. Erä on lasin valmistuksen alkutila, jossa materiaalimäärät sekoitetaan perusteellisesti ja seos syötetään uuniin sulattamaan korkeassa 1400°C lämpötilassa. Tämä lämpötila on riittävä muuttamaan hiekan ja muut aineosat sulaksi; sitten sula lasi virtaa jauhimeen ja lämpötila laskee 1370°C:een.
Lasikuitujen kehruun aikana sulaa lasia valuu ulos holkin läpi, jossa on erittäin hienojakoisia reikiä. Vuorauslevyä lämmitetään elektronisesti ja sen lämpötilaa säädetään tasaisen viskositeetin ylläpitämiseksi. Vesisuihkua käytettiin filamentin jäähdyttämiseen sen ulostulossa holkista noin 1204 °C:n lämpötilassa.
KaaviomainenDiagrammiGneitiFiberSkiinnittäminen
Ekstrudoitu sulan lasin virta vedetään mekaanisesti filamenteiksi, joiden halkaisija on 4 µm - 34 µm. Jännitys aikaansaadaan nopealla kelauskoneella ja sula lasi vedetään filamenteiksi. Viimeisessä vaiheessa filamenteille levitetään kemialliset voitelu-, side- ja kytkentäaineet. Voitelu auttaa suojaamaan filamentteja hankaukselta, kun ne kerätään ja kääritään pakkauksiin. Liimauksen jälkeen kuidut kuivataan uunissa; filamentit ovat sitten valmiita jatkojalostettaviksi pilkotuiksi kuiduiksi, rovingiksi tai langoiksi.
SovellusGneitiFiber
Lasikuitu on epäorgaaninen materiaali, joka ei pala ja säilyttää noin 25 % alkuperäisestä lujuudestaan 540°C:ssa. Useimmilla kemikaaleilla on vähän vaikutusta lasikuituihin. Epäorgaaninen lasikuitu ei homehdu tai huonone. Lasikuituihin vaikuttavat fluorivetyhappo, kuuma fosforihappo ja vahvat alkaliset aineet.
Se on erinomainen sähköä eristävä materiaali. Lasikuitukankailla on ominaisuuksia, kuten alhainen kosteuden imeytyminen, korkea lujuus, lämmönkestävyys ja alhainen dielektrisyysvakio, mikä tekee niistä ihanteellisia vahvikkeita painetuille piirilevyille ja eristyslakoille.
Lasikuidun korkea lujuus-painosuhde tekee siitä erinomaisen materiaalin sovelluksiin, jotka vaativat suurta lujuutta ja minimaalista painoa. Tekstiilimuodossa tämä lujuus voi olla yksi- tai kaksisuuntainen, mikä mahdollistaa joustavuuden suunnittelussa ja kustannuksissa monenlaisiin sovelluksiin automarkkinoilla, siviilirakentamisessa, urheiluvälineissä, ilmailu-, meri-, elektroniikka-, koti- ja tuulienergiassa.
Niitä käytetään myös rakennekomposiittien, painettujen piirilevyjen ja erilaisten erikoistuotteiden valmistuksessa. Maailman lasikuitutuotanto on noin 4,5 miljoonaa tonnia vuodessa, ja päätuottajat ovat Kiina (60 % markkinaosuus), Yhdysvallat ja Euroopan unioni. (Lähde: Carbon Fiber and its Composite Material Technology)
Katso kuvagalleriamme ja muut uutiset GRECHO-lasikuitukoteloistatässä.
Whatsapp: +86 18677188374
Sähköposti: info@grechofiberglass.com
Puh: +86-0771-2567879
Mob.: +86-18677188374
Verkkosivusto:www.grechofiberglass.com
[Uudelleenpainoslausunto]: Tällä virallisella tilillä kopioitujen artikkeleiden tekijänoikeudet kuuluvat alkuperäiselle tekijälle, ja alkuperäisen tekijän tekijänoikeuslausuntoa noudatetaan. Jos alkuperäisessä tekstissä ei ole tekijänoikeuslausuntoa, noudatamme nykyistä Internetin avaamisen periaatetta ilmoittamatta siitä tekijälle. Tulosta alla oleva artikkeli uudelleen. Jos uusintapainos ei ole tekijän tekijänoikeuslausunnon mukainen tai tekijä ei suostu uusintapainoon, ilmoita siitä meille kirjoittamalla, niin käsittelemme asian mahdollisimman pian.
Postitusaika: 21.7.2021
