玻璃纖維強度高的原因

  玻璃纖維有如此高的強度,其原因并不確定,許多專家學者對玻璃纖維高強的原因,提出了各種不同假說。
  (1)微裂紋假說
  微裂紋假說認為:玻璃的理論強度取決于分子或原子間的引力,其理論強度很高,可達2000-12000MPa。但實測強度很低,這是因為在玻璃或玻璃纖維中存在著數量不等、尺寸不同的微裂紋,因而大大降低了強度。微裂紋分布在玻璃或玻璃纖維的整個體積內,但以表面的微裂紋危害大。由于微裂紋的存在,使玻璃在外力作用下受力不均,在危害大的微裂紋處產生應力集中,從而使強度下降。
  玻璃纖維比玻璃的強度高得多,這是因為玻璃纖維高溫成型時減少了玻璃溶液的不均一性,使微裂紋產生的機會減少。此外,玻璃纖維的斷面較小,隨著表面積的減小,使微裂紋存在的幾率也減少,從而使纖維強度增高。有人明確地提出,直徑細的玻璃纖維強度比直徑粗的纖維強度高的原因,是由于表面微裂紋尺寸和數量較小,從而減少了應力集中,使纖維具有較高的強度。
  (2)分子取向假說
  分子取向假說認為,在玻璃纖維成型過程中,由于拉絲機的牽引力作用,使玻璃纖維分子產生定向排列,從而提高了玻璃纖維的強度。
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