Clasificación y aplicación de fibra de vidrio

Hay muchos tipos de fibra de vidrio, que se pueden clasificar según la composición de la materia prima de vidrio, el diámetro del monofilamento y la apariencia de la fibra.

La clasificación de las materias primas del vidrio

La clasificación según la composición de las materias primas de vidrio es actualmente el método más común, y la composición del vidrio determina el rendimiento de las fibras de vidrio.

El óxido de metal alcalino es uno de los componentes principales del vidrio. Generalmente se refiere a óxido de sodio y óxido de potasio. Actúa principalmente como un agente fundente, que puede reducir el punto de fusión de la sílice de 1700 ℃ a aproximadamente 1000 ℃, lo que puede ahorrar costos de energía. Sin embargo, a medida que aumenta el contenido de óxido de metal alcalino, se reducen las propiedades tales como la estabilidad química, las propiedades de aislamiento eléctrico y la resistencia del vidrio. Por lo tanto, la aplicación de fibras de vidrio hechas de diferentes componentes de vidrio que contienen álcali es bastante diferente. Según el contenido de óxido de metal alcalino del vidrio, las fibras de vidrio continuas se pueden clasificar en los siguientes tipos:

(1) Fibra de vidrio sin álcalis (fibra de vidrio de grado E):el contenido de R2O del vidrio sin álcalis es inferior al 0,8% y pertenece al vidrio de aluminoborosilicato, que es el vidrio más utilizado para la fibra de vidrio. La fibra de vidrio tiene buena estabilidad química, propiedades de aislamiento eléctrico y propiedades mecánicas. Sin embargo, la fibra de vidrio se corroe fácilmente con los ácidos inorgánicos y no es adecuada para su uso en entornos ácidos.

(2) Fibra de vidrio alcalina media (fibra de vidrio de grado C):el contenido de R2O del vidrio alcalino es del 11,6% al 12,4% y pertenece al vidrio de silicato de cal sodada. La fibra de vidrio de álcali medio pierde el rendimiento de aislamiento eléctrico debido al alto contenido de álcali, pero la resistencia mecánica sigue siendo buena (10% a 20% más baja que la fibra de vidrio sin álcali), pero la resistencia química, especialmente la resistencia a los ácidos, es superior a la fibra de vidrio sin álcali. Generalmente, la fibra de vidrio de alcalinidad media en países extranjeros contiene una cierta cantidad de trióxido de boro, y la fibra de vidrio de alcalinidad media en China está completamente libre de boro.

(3) Fibra de vidrio con alto contenido de álcali (fibra de vidrio de grado A):el contenido de R2O del vidrio con alto contenido de álcali es superior al 15% y es un vidrio de silicato de sodio típico. Los productos de vidrio de desecho, como vidrio plano, botellas de vidrio, bombillas, etc., se utilizan como materias primas para hacer bolas de vidrio y las fibras de vidrio que se convierten en todas las fibras de vidrio con alto contenido de álcali. El vidrio con alto contenido de álcali se utiliza raramente en la producción de fibras de vidrio debido a su baja resistencia, resistencia al agua y resistencia a los álcalis.

Las fibras de vidrio sin álcali se utilizan ampliamente como materiales de refuerzo para materiales aislantes y FRP. La fibra de vidrio de medio álcali tiene una fuerte competitividad porque su precio es más bajo que la fibra de vidrio sin álcali. En países extranjeros, la fibra de vidrio de álcali medio solo se utiliza para producir productos de fibra de vidrio resistentes a la corrosión, mientras que en China, la fibra de vidrio de álcali medio representa más de la mitad de la producción de fibra de vidrio, se usa ampliamente como tela de látex, tela de filtro, sustrato de tela tejida, etc. También se puede utilizar como material de refuerzo FRP con bajos requisitos en cuanto a propiedades eléctricas y resistencia.

Las fibras de vidrio fabricadas a partir de otros productos de vidrio se pueden denominar colectivamente fibras de vidrio especiales. Las fibras de vidrio especiales que se han comercializado son:

(1) Fibra de vidrio de bajo dieléctrico (fibra de vidrio D):es una fibra de vidrio con una constante dieléctrica baja y es adecuada para su uso como refuerzo para placas de circuito impreso de alta densidad en equipos electrónicos modernos.

(2) Fibra de vidrio de alta resistencia (fibra de vidrio S):debido a que la fibra de vidrio de alta resistencia tiene alta resistencia, alto módulo, resistencia al calor, resistencia al impacto, alta transmisión de ondas y otras propiedades excelentes, se utiliza en compuestos de alto rendimiento. materiales tales como aeroespacial, aviación, militar, barco. Sin embargo, debido al alto precio y la baja producción, todavía no es popular en el sector civil.

(3) Fibra de vidrio resistente a los álcalis (fibra de vidrio AR):se utiliza principalmente como material de nervadura para el hormigón reforzado con fibra de vidrio. Tiene buena resistencia a los álcalis, que puede resistir eficazmente la erosión de sustancias con alto contenido de álcali en el cemento, y tiene excelentes propiedades como alto módulo, alta resistencia, resistencia al calor y resistencia al impacto. Es un material de refuerzo ecológico en hormigón armado que se utiliza ampliamente.

(4) Fibra de vidrio sin álcali sin boro (fibra de vidrio E-CR)

La clasificación del diámetro del monofilamento

El monofilamento de fibra de vidrio es cilíndrico y su espesor se puede expresar por diámetro.

Las diferencias en el diámetro del monofilamento pueden afectar el rendimiento de la fibra, el proceso de producción y el costo. El diámetro de la fibra de 5 ~ 10um generalmente se convierte en textiles, como tela de fibra de vidrio, cinturones de fibra de vidrio, etc., la fibra de 10 ~ 14um generalmente se convierte en tela de fibra de vidrio no tejida, etc. se está volviendo cada vez más grueso, generalmente 14 ~ 24um, y algunos incluso llegan a 27um.

La clasificación del aspecto de la fibra

La fibra de vidrio se fabrica en diferentes formas de productos de acuerdo con diferentes necesidades.

(1) Fibra de vidrio continua:Es una hebra o monofilamento continuo largo. Casi todas las fibras de vidrio continuas producidas están hechas de vidrio E. La fibra de vidrio continua tiene varias formas de existencia, como mechas, hebras cortadas, tejidos, fieltros, etc., utilizadas principalmente para reforzar resinas termoendurecibles y termoplásticas en materiales compuestos. Además, las fibras continuas también se conocen como fibras textiles, por lo que su segundo uso principal es en la fabricación de textiles de fibra de vidrio. Los textiles de fibra de vidrio se utilizan principalmente en la industria electrónica para fabricar placas de circuito impreso.

(2) Fibra de vidrio de longitud fija:la longitud es generalmente de 300 ~ 500 mm, y se hace principalmente en hilo o estera.

(3) Lana de vidrio:la longitud es generalmente inferior a 150 mm, su forma es similar a la lana de algodón, fibra y fibra entre la intersección tridimensional, entrelazada, con una gran cantidad de poros espaciales diminutos, que obtiene un buen aislamiento térmico, acústico rendimiento de absorción y reducción de ruido.