玻璃纖維的基礎知識以及其性能

  一般天然或人造的有機纖維,其表面都有較深的皺紋。而玻璃纖維表面呈光滑的圓柱體,其橫斷面幾乎都是完整的圓形,宏觀來看,表面光滑,所以纖維之間的抱合力非常小,不利于和樹脂粘結。由于呈圓柱體,所以玻璃纖維彼此靠近時,空隙填充的較密實。這對提高玻璃鋼制品的玻璃含量是有利的。
  玻璃纖維的密度較其它有機纖維為大,但比一般金屬密度要低,幾乎和鋁一祥。因此在航空工業上用玻璃鋼代替鋁鈦合金就成為可能。玻璃纖維的密度與成分有密切的關系,一般為2.5-2.7g/cm3左右,但含有大量重金屬的高彈玻璃纖維密布度可達2.9g/cm3,一般來說無堿纖維的密度比有堿纖維密度要大。
  玻璃纖維的抗拉強度比同成分的玻璃高幾十倍,例如有堿玻璃的抗拉強度只有40-100MPa,而用它拉制的玻璃纖維強度可達2000MPa,其強度提高了20-50倍,玻璃纖維的拉伸強度比高強合金鋼還要高。
  纖維的延伸率是指纖維在外力作用下,直至拉斷時的伸長百分率。玻璃纖維的延伸率比其它有機纖維的延伸率低,一般為’(左右,其伸長的程度與所施加的力成正比,直到纖維斷裂為止,不存在屈服點。負荷去掉后可以恢復原來長度,因此玻璃纖維是完全的彈性體。
  玻璃纖維的耐磨性是指纖維抗摩擦的能力;玻璃纖維的耐折性是指纖維抵抗折斷的能力。玻璃纖維這兩個性能都很差。當纖維表面吸附水分后能加速微裂紋擴展,使纖維耐磨性和耐折性降低。為了提高玻璃纖維的柔性以滿足紡織工藝的要求,可以采用適當的表面處理。如經0.2%陽離子活性劑水溶液處理后,玻璃纖維的耐磨性比未處理的高200倍,纖維的柔性一般以斷裂前彎曲半徑的大小表示。彎曲半徑越小,柔性越好。如玻璃纖維直徑為9μm時,其彎曲半徑為0.094mm,而超細纖維直徑為3.6μm時,其彎曲半徑為0.038mm。
  由于玻璃纖維的介電性好,耐熱性良好,吸濕性小,并且不燃燒,所以無堿玻璃纖維制品在電氣、電機工業中得到了廣泛而有效的應用。
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