知识点二玻璃纤维课件

增强材料的概念及分类特征增强材料的概念及分类特征v概念：概念：增增强强材材料料是是复复合合材材料料的的主主要要组组成成部部分分，它它起起着着提提高高树树脂脂基基体体的的强强度度、模模量量、韧韧性性、耐耐热热和和耐耐磨磨等等性性能能的的作作用用，增增强强材材料料还还有有减减少少复复合合材材料料成成型型过过程程中中的的收收缩缩率率、提提高高制制品品硬度等作用。硬度等作用。增强材料增强材料增强材料增强材料有时也称作有时也称作增强体增强体增强体增强体、增强剂增强剂增强剂增强剂等等。高分子材料专业 聚合物复合材料增强材料具备的特性：应能明显提高某种所需特性的性能；具有良好的化学稳定性；与基体有良好的润湿性和适当的界面反应价廉增强材料的概念及分类特征增强材料的概念及分类特征高分子材料专业 聚合物复合材料分类：纤维类（连续长纤维和短纤维）颗粒类晶须类金属丝片状物增强材料的概念及分类特征增强材料的概念及分类特征高分子材料专业 聚合物复合材料纤维类增强材料纤维类增强材料）v1.无机纤维无机纤维 1）玻璃纤维）玻璃纤维 fiberglass Owens corning 美国；美国；泰山、巨石、重庆复合泰山、巨石、重庆复合材料有限公司；材料有限公司；2）碳纤维：）碳纤维：聚丙烯腈基、沥青基；聚丙烯腈基、沥青基；日本日本:东丽东丽 三菱三菱 3）硼纤维）硼纤维 boron 4）碳化硅纤维）碳化硅纤维 SiC 5）氧化铝纤维）氧化铝纤维 Alumina2.有机纤维有机纤维 1）刚性分子链）刚性分子链 对位芳酰胺：对位芳酰胺：kevlar,twaron；聚苯并双噁唑；聚苯并双噁唑；聚苯并咪唑；聚苯并咪唑；聚芳酯；聚芳酯；2）柔性分子链）柔性分子链 聚乙烯；聚乙烯醇聚乙烯；聚乙烯醇高分子材料专业 聚合物复合材料拉伸应变，拉伸应变，%拉伸应力拉伸应力,GPaGPa各种纤维的应力-应变曲线高分子材料专业 聚合物复合材料v2.1 概述概述2.1.1 玻璃纤维的发展状况玻璃纤维的发展状况2.1.2 玻璃纤维的分类玻璃纤维的分类2.1.3 玻璃纤维的制备玻璃纤维的制备v2.2 玻璃纤维的结构与组成玻璃纤维的结构与组成2.2.1 玻璃纤维的物态玻璃纤维的物态2.2.2 玻璃纤维的结构玻璃纤维的结构2.2.3 玻璃纤维的化学组成玻璃纤维的化学组成v2.3 玻璃纤维的性能玻璃纤维的性能2.3.1 玻璃纤维的物理性能玻璃纤维的物理性能2.3.2 玻璃纤维的化学性能玻璃纤维的化学性能v2.4 玻璃纤维及其制品玻璃纤维及其制品2.4.1 玻璃纤维及其制品的生产工艺玻璃纤维及其制品的生产工艺2.4.2 玻璃纤维纱的规格及性能玻璃纤维纱的规格及性能2.4.3 玻璃纤维制品玻璃纤维制品知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维v玻璃是一种以脆闻名的物质。有趣的是，玻璃一旦经加玻璃是一种以脆闻名的物质。有趣的是，玻璃一旦经加热，被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后，它就热，被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后，它就变得像合成纤维那样柔软，而坚韧的程度甚至超过了同变得像合成纤维那样柔软，而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝！样粗细的不锈钢丝！玻璃纤维有啥用处呢？知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料 2.1 概述概述玻璃纤维玻璃纤维：将熔融的玻璃液以极快的速度拉成细丝而成。：将熔融的玻璃液以极快的速度拉成细丝而成。质地柔软，具有弹性，可并股、加捻、纺织成各种玻璃布，质地柔软，具有弹性，可并股、加捻、纺织成各种玻璃布，玻璃带等织物。玻璃带等织物。玻璃纤维无捻粗纱玻璃纤维无捻粗纱Glass Fiber Roving短切纤维短切纤维AR-Glass Fiber Chopped Strand知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料玻璃纤维是复合材料中使用量最大的一种增强材料。玻璃纤维是复合材料中使用量最大的一种增强材料。2.1.1 2.1.1 玻璃纤维的发展状况玻璃纤维的发展状况国外玻璃纤维特点：国外玻璃纤维特点：1.技术上先进，普遍采用池窑拉丝技术，发展多排多孔拉技术上先进，普遍采用池窑拉丝技术，发展多排多孔拉丝工艺丝工艺。2.直径越来越粗，纤维直径为直径越来越粗，纤维直径为1424m，甚至达到，甚至达到27m。3.大量生产无碱玻纤，无纺织玻璃纤维织物。大量生产无碱玻纤，无纺织玻璃纤维织物。知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料4.无捻粗纱的短切纤维毡片所占比例增加，偶联剂的品种无捻粗纱的短切纤维毡片所占比例增加，偶联剂的品种不断增加。不断增加。5.重视纤维树脂界面的研究，玻璃纤维的前处理受到普重视纤维树脂界面的研究，玻璃纤维的前处理受到普遍重视。遍重视。国内玻璃纤维特点：国内玻璃纤维特点：较较国国外外起起步步较较晚晚，中中碱碱玻玻璃璃纤纤维维仍仍然然占占大大多多数数，正正向向粗粗纤纤维维方方向向发发展展，池池窑窑拉拉丝丝工工艺艺正正在在推推广广，新新型型偶偶联联剂剂不不断断出出现，改善了纤维树脂界面，重视纤维现，改善了纤维树脂界面，重视纤维-树脂界面的研究。树脂界面的研究。高分子材料专业 聚合物复合材料知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维2.1.2 2.1.2 玻璃纤维的分类玻璃纤维的分类 玻玻璃璃纤纤维维的的分分类类方方法法很很多多，一一般般可可从从玻玻璃璃原原料料成成分分、单单丝直径丝直径、纤维外观纤维外观及及纤维特性纤维特性等方面进行分类。等方面进行分类。（1）按）按化学组成化学组成（碱金属氧化物含量）（碱金属氧化物含量）有碱玻璃纤维有碱玻璃纤维 12%;中碱玻璃纤维中碱玻璃纤维 6%12%；低碱玻璃纤维低碱玻璃纤维 2%6%；微碱玻璃纤维微碱玻璃纤维 2%（无碱玻璃纤维）（无碱玻璃纤维）高分子材料专业 聚合物复合材料（2）按纤维使用特性分）按纤维使用特性分 普通玻璃纤维（普通玻璃纤维（A-GF：average）电工用玻璃纤维电工用玻璃纤维（E玻璃纤维：玻璃纤维：electrical）高强型玻璃纤维高强型玻璃纤维（S 玻璃纤维玻璃纤维 strength）高模量型玻璃纤维（高模量型玻璃纤维（M-GF：modulus）耐化学药品玻璃纤维耐化学药品玻璃纤维（C玻璃纤维：玻璃纤维：chemical）耐碱玻璃纤维（耐碱玻璃纤维（AR玻璃纤维：玻璃纤维：alkali-resistant）低介玻璃纤维（低介玻璃纤维（D玻璃纤维：玻璃纤维：dielectric）高硅氧玻璃纤维高硅氧玻璃纤维 石英玻璃纤维石英玻璃纤维 高分子材料专业 聚合物复合材料按纤维长短分：按纤维长短分：定长纤维定长纤维（650mm）连续纤维连续纤维按纤维直径的大小：按纤维直径的大小：粗粗纤维（单丝直径纤维（单丝直径30um）初初级纤维（单丝直径级纤维（单丝直径20um）中中级纤维（单丝直径级纤维（单丝直径1020um）高高级纤维（单丝直径级纤维（单丝直径39um）；）；按纤维外观分：按纤维外观分：连续纤维连续纤维 短切纤维短切纤维 空心玻璃纤维空心玻璃纤维 磨细纤维磨细纤维 玻璃粉玻璃粉中空玻璃纤维中空玻璃纤维玻璃粉玻璃粉高分子材料专业 聚合物复合材料2.2.2 玻璃纤维及玻纤制品的制备玻璃纤维及玻纤制品的制备2.1.3 2.1.3 玻璃纤维的制备玻璃纤维的制备 砂砂石灰石石灰石硼酸硼酸熔炼炉熔炼炉造球机造球机玻璃球玻璃球铂金坩埚铂金坩埚漏丝板漏丝板玻璃纤维玻璃纤维12601518mm320um10003000m/min1300坩埚拉丝法坩埚拉丝法：制球制球制球制球和和拉丝拉丝拉丝拉丝（102、204、408孔，孔，d=1.52mm,玻璃液为玻璃液为1190）高分子材料专业 聚合物复合材料单丝单丝 filament：从坩埚中拉出的每根纤维叫单丝；：从坩埚中拉出的每根纤维叫单丝；原纱原纱 strand：一个坩埚拉出的所有单丝经过浸润剂槽后，集束：一个坩埚拉出的所有单丝经过浸润剂槽后，集束 成一根原纱；成一根原纱；v池窑法池窑法 将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续玻璃纤维。玻璃纤维。省去制球工艺省去制球工艺 生产能力高生产能力高 可自动化控制，产品质量稳定；可自动化控制，产品质量稳定；适用于生产粗玻璃纤维；适用于生产粗玻璃纤维；高分子材料专业 聚合物复合材料池池窑窑拉拉丝丝是是国国际际上上普普遍遍采采用用的的玻玻璃璃纤纤维维生生产产新新工工艺艺，该该技技术术特特点点是是，采采用用重重油油或或燃燃气气加加热热单单元元窑窑，粉粉料料直直接接熔熔化化成成玻玻璃璃，经经燃燃气气加加热热的的成成型型通通路路，由由多多台台（数数十十到到上上百百台台）漏漏板板同同时时拉拉制制各各种种规规格格的的玻玻璃璃纤纤维维原原丝丝。具具有有生生产产规规模模大大、效效率率高高、能能耗耗低低、产产品品质质量量好好等等优优点点，能能适适应应800至至4000孔孔大大漏漏板板拉拉丝丝成成型型的的要要求求，是是生生产产高高质质量量、低低成成本本玻玻璃璃纤纤维维材材料料的的最佳方法。最佳方法。高分子材料专业 聚合物复合材料2）玻纤制品的制造）玻纤制品的制造玻纤经原纱退绕后可以制成各种制品，如无捻粗纱、短切玻纤经原纱退绕后可以制成各种制品，如无捻粗纱、短切纤维毡等。纤维毡等。设备：纺纱机和织布机。设备：纺纱机和织布机。高分子材料专业 聚合物复合材料2.2 2.2 玻璃纤维的结构与组成玻璃纤维的结构与组成2.2.1 2.2.1 玻璃纤维的物态玻璃纤维的物态玻璃纤维是纤维状的玻璃。玻璃纤维是纤维状的玻璃。玻璃是无色透明具有光泽的脆性固体。玻璃是无色透明具有光泽的脆性固体。定义：定义：由由熔熔融融态态过过冷冷时时因因粘粘度度增增加加而而具具有有固固体体物物理理机机械械性性能能的的无无定定形形物体，各向同性的均质材料。物体，各向同性的均质材料。特点：特点：没有固定的熔点没有固定的熔点知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料2.2.2 2.2.2 玻璃纤维的结构玻璃纤维的结构微晶结构假说：微晶结构假说：玻玻璃璃是是由由硅硅酸酸块块或或二二氧氧化化硅硅的的“微微晶晶子子”组组成成，在在“微微晶晶子子”之间由硅酸块过冷溶液所填充。之间由硅酸块过冷溶液所填充。网络结构假说网络结构假说 玻玻璃璃是是由由二二氧氧化化硅硅的的四四面面体体、铝铝氧氧三三面面体体或或硼硼氧氧三三面面体体相相互互连连成成不不规规则则三三维维网网络络，网网络络间间的的空空隙隙由由Na、K、Ca、Mg等等阳阳离离子子所所填填充充。二二氧氧化化硅硅四四面面体体的的三三维维网网状状结结构构是是决决定定玻玻璃璃性性能能的的基基础础，填填充充的的Na、Ca等等阳阳离离子子称称为为网网络络改性物。改性物。知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料玻璃玻璃纤维结构示意构示意图 知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料2.2.1 玻璃纤维的组成及分类玻璃纤维的组成及分类vSiO2及各种金属氧化物组成的硅酸盐类混合物，属于无定形离及各种金属氧化物组成的硅酸盐类混合物，属于无定形离子结构物质。子结构物质。（1 1）SiO2：作用：形成基本骨架，高熔点：作用：形成基本骨架，高熔点 （2）金属氧化物金属氧化物 Al2O3、CaO、MgO、Na2O、BeO、B2O3等，等，作用：作用：改善制备玻璃纤维的工艺条件：改善制备玻璃纤维的工艺条件：Na2O、K 2O；使玻纤具有一定特性。使玻纤具有一定特性。BeO：提高模量；：提高模量；B2O3：提高耐酸性，改善电性能，降低熔点、黏度。：提高耐酸性，改善电性能，降低熔点、黏度。但模量和强度下降。但模量和强度下降。高分子材料专业 聚合物复合材料2.2.3 2.2.3 玻璃纤维的化学组成玻璃纤维的化学组成2.3 2.3 玻璃纤维的性能玻璃纤维的性能2.3.1 2.3.1 玻璃纤维的物理性能玻璃纤维的物理性能1.外观和密度外观和密度 玻玻璃璃纤纤维维呈呈表表面面光光滑滑的的圆圆柱柱体体，表表面面光光滑滑，纤纤维维之之间间的的抱抱合合力力非非常常小小，不不利利于于和和树树脂脂粘粘结结。玻玻璃璃纤纤维维彼彼此此相相靠靠近近时时，空空隙隙填填充充得得较较为为密密实实，有有利利于于提提高高玻玻璃璃钢钢制制品品的的玻玻璃含量。璃含量。知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料纤维纤维名称名称羊毛羊毛蚕丝蚕丝棉花棉花人造丝人造丝尼龙尼龙碳纤维碳纤维玻璃纤维玻璃纤维无碱无碱有碱有碱密度密度g/cm31.281.331.301.451.501.601.50 1.601.141.42.62.72.4 2.6 玻玻璃璃钢钢使使用用的的玻玻璃璃纤纤维维直直径径5m20m，其其密密度度较较有有机机纤维大很多，但比一般金属密度要低。纤维大很多，但比一般金属密度要低。知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料2.力学性能力学性能(1)拉伸强度拉伸强度玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍例：块状有碱玻璃纤维的拉伸强度：例：块状有碱玻璃纤维的拉伸强度：40MPa100MPa 玻璃纤维强度：玻璃纤维强度：2000MPa几种纤维材料和金属材料的强度几种纤维材料和金属材料的强度羊毛羊毛亚麻亚麻棉花棉花生丝生丝尼龙尼龙高强合高强合金钢金钢铝合铝合金金玻璃玻璃玻璃玻璃纤维纤维纤维纤维直径直径(m)1516 5010 2018块状块状块状块状块状块状块状块状58拉伸拉伸强度强度(MPa)100300350300700440300600160040 46020 12010003000高分子材料专业 聚合物复合材料微裂纹假说：微裂纹假说：玻玻璃璃的的理理论论强强度度很很高高，可可达达2000 12000 MPa，但但实实测测强强度度很很低低：在在玻玻璃璃或或玻玻璃璃纤纤维维中中存存在在着着数数量量不不等等、尺尺寸寸不不同同的的微微裂裂纹纹，大大大大降降低低了了强强度度。微微裂裂纹纹分分布布在在玻玻璃璃或或玻玻璃璃纤纤维维的的整整个个体体积积内内，但但以以表表面面的的微微裂裂纹纹危危害害最最大大。由由于于微微裂裂纹纹的的存存在在，使使玻玻璃璃在在外外力力作作用用下下受受力力不不均均，微微裂裂纹纹处处产产生生应应力力集集中中，从从而而使使强强度下降。度下降。玻玻璃璃纤纤维维高高温温成成型型时时减减少少了了玻玻璃璃溶溶液液的的不不均均一一性性，使使微微裂裂纹纹产产生生的的机机会会减减少少；玻玻璃璃纤纤维维的的断断面面较较小小，使使微微裂裂纹纹存存在在的的几几率也减少，从而使玻璃纤维强度增高。率也减少，从而使玻璃纤维强度增高。知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料分子取向假说：分子取向假说：在玻璃纤维成型过程中，由于拉丝机的牵引作用，使在玻璃纤维成型过程中，由于拉丝机的牵引作用，使玻璃纤维分子产生定向排列，从而提高了玻璃纤维强度。玻璃纤维分子产生定向排列，从而提高了玻璃纤维强度。知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料影响玻璃纤维强度的因素：影响玻璃纤维强度的因素：纤维直径和长度对拉伸强度的影响纤维直径和长度对拉伸强度的影响直径越细，拉伸强度越高直径越细，拉伸强度越高随着纤维长度的增加，拉伸强度显著下降随着纤维长度的增加，拉伸强度显著下降 直径直径(m)性能性能457911拉伸强度拉伸强度(MPa)3000 38002400 29001750 21501250170010501250玻璃纤维长度玻璃纤维长度(mm)纤维直径纤维直径(m)平均拉伸强度平均拉伸强度(MPa)51315002012.512109012.7360156013720高分子材料专业 聚合物复合材料 化学组成对拉伸强度的影响化学组成对拉伸强度的影响含碱量越高，强度越低。含碱量越高，强度越低。无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维的拉伸强度高无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维的拉伸强度高20%。玻璃纤维玻璃纤维纤维直径纤维直径(m)拉伸强度拉伸强度(MPa)无碱无碱5.012000有碱有碱4.701600 无碱玻璃纤维成型温度高、硬化速度快、结构键能大。无碱玻璃纤维成型温度高、硬化速度快、结构键能大。氧氧化化钠钠、氧氧化化钾钾等等碱碱性性氧氧化化物物为为助助熔熔氧氧化化物物，它它主主要要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助溶的目的。氧氧化化钠钠和和氧氧化化钾钾的的含含量量越越高高，玻玻璃璃纤纤维维的的强强度度会会相相应应的降低。的降低。高分子材料专业 聚合物复合材料 存放时间对强度的影响存放时间对强度的影响玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低纤维的老化。纤维的老化。原因：空气中的水分和氧气对纤维侵蚀原因：空气中的水分和氧气对纤维侵蚀 施加负荷时间对强度的影响施加负荷时间对强度的影响玻璃纤维强度随着施加负荷时间的增长而降低玻璃纤维强度随着施加负荷时间的增长而降低环境湿度较高时，尤其明显环境湿度较高时，尤其明显原因：吸附在微裂纹中的水分，在外力作用下，使微裂原因：吸附在微裂纹中的水分，在外力作用下，使微裂纹扩展速度加速。纹扩展速度加速。高分子材料专业 聚合物复合材料(2)玻璃纤维的弹性玻璃纤维的弹性玻璃纤维的延伸率：纤维在外力作用下直至拉断时的伸长百分率玻璃纤维的延伸率：纤维在外力作用下直至拉断时的伸长百分率玻璃纤维的弹性模量：在弹性范围内应力和应变关系的比例常数玻璃纤维的弹性模量：在弹性范围内应力和应变关系的比例常数影响玻璃纤维的弹性模量的主要因素：化学组成影响玻璃纤维的弹性模量的主要因素：化学组成加入加入BeO、MgO能提高玻璃纤维的弹性模量能提高玻璃纤维的弹性模量纤维种类纤维种类弹性模量弹性模量(MPa)延伸率延伸率(%)无碱纤维无碱纤维(E)720003.0有碱纤维有碱纤维(A)660002.7棉纤维棉纤维10000120007.8羊毛纤维羊毛纤维60002535亚麻纤维亚麻纤维300005000023芳纶纤维芳纶纤维30002025高合金钢高合金钢160000铝合金铝合金4200046000高分子材料专业 聚合物复合材料(3)玻璃纤维的耐磨性和耐折性玻璃纤维的耐磨性和耐折性玻玻璃璃纤纤维维的的耐耐磨磨性性和和耐耐折折性性能能很很差差，尤尤其其在在潮潮湿湿环环境境下下玻玻璃璃纤维表面吸附水分后能加速微裂纹的扩展纤维表面吸附水分后能加速微裂纹的扩展改进玻璃纤维的柔性措施：表面处理改进玻璃纤维的柔性措施：表面处理0.2%阳离子活性剂水溶液处理阳离子活性剂水溶液处理知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料3.玻璃纤维的热性能玻璃纤维的热性能(1)玻璃纤维的导热性玻璃纤维的导热性玻璃导热系数：玻璃导热系数：0.7W/(mK)1.3W/(mK)玻璃纤维导热系数：玻璃纤维导热系数：0.034W/(mK)原因：纤维间的空隙较大，容积密度较小，空气导热系数低原因：纤维间的空隙较大，容积密度较小，空气导热系数低物质物质种类种类容积密度容积密度(kg/m3)导热系数导热系数W/(mK)物质物质种类种类容积密度容积密度(kg/m3)导热系数导热系数W/(mK)羊毛羊毛800.0340.046玻璃纤维玻璃纤维800.034蚕丝蚕丝1000.0460.052玻璃玻璃0.71.3亚麻亚麻1300.0460.053空气空气0.0246原棉原棉810.0580.062水水0.60高分子材料专业 聚合物复合材料(2)玻璃纤维的耐热性玻璃纤维的耐热性玻璃纤维的耐热性较高，软化点为玻璃纤维的耐热性较高，软化点为550580，热膨胀系数为，热膨胀系数为4.810-6；200 250以下，以下，玻璃纤维强度不变玻璃纤维强度不变知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料2.3.2 2.3.2 玻璃纤维的化学性能玻璃纤维的化学性能化学成分对玻璃纤维化学稳定性的影响：化学成分对玻璃纤维化学稳定性的影响：玻玻璃璃纤纤维维除除氢氢氟氟酸酸(HF)、浓浓碱碱(NaOH)、浓浓磷磷酸酸外外，对对所有化学药品和有机溶剂有很好的化学稳定性。所有化学药品和有机溶剂有很好的化学稳定性。无碱与中碱玻璃纤维性能对比无碱与中碱玻璃纤维性能对比种类种类耐酸耐酸性性耐水耐水性性机械机械强度强度防老防老化性化性电绝电绝缘性缘性成本成本浸润剂浸润剂适用条适用条件件无碱无碱一般一般好好高高较好较好好好较高较高树脂易树脂易渗透渗透强度高强度高的场合的场合中碱中碱好好差差较低较低较差较差低低低低树脂渗树脂渗透性差透性差强度低强度低的场合的场合 玻玻璃璃纤纤维维的的化化学学稳稳定定性性主主要要取取决决于于其其成成分分中中的的二二氧氧化化硅硅及及碱碱金金属属氧氧化化物物的的含含量量。二二氧氧化化硅硅含含量量多多能能提提高高玻玻璃璃纤纤维维的的化化学学稳定性；碱金属氧化物会使化学稳定性降低。稳定性；碱金属氧化物会使化学稳定性降低。高分子材料专业 聚合物复合材料2.4.1 2.4.1 玻璃纤维制品的生产工艺玻璃纤维制品的生产工艺生产玻璃纤维制品的主要设备是纺纱机和织布机生产玻璃纤维制品的主要设备是纺纱机和织布机 1 1电熔池窑炉；电熔池窑炉；2 2漏板；漏板；3 3加浸润剂；加浸润剂；4 4机械装置；机械装置；5 5喷射粘接剂；喷射粘接剂；6 6金属网带；金属网带；7 7固化装置；固化装置；8 8卷筒卷筒连续玻璃纤维毡生产示意图连续玻璃纤维毡生产示意图2.4 玻璃纤维及其制品玻璃纤维及其制品知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料2.4.2 2.4.2 玻璃纤维纱的规格和性能玻璃纤维纱的规格和性能 玻璃纤维纱可分无捻纱及有捻纱两种。玻璃纤维纱可分无捻纱及有捻纱两种。无捻纱一般用增强型浸润剂，由原纱直接并股、络纱制成无捻纱一般用增强型浸润剂，由原纱直接并股、络纱制成 有有捻捻纱纱则则多多用用纺纺织织型型浸浸润润剂剂，原原纱纱经经过过退退绕绕、加加捻捻、并并股股、络纱而制成。络纱而制成。由由于于生生产产玻玻璃璃纤纤维维纱纱的的纤纤维维直直径径、支支数数及及股股数数不不同同，使使无捻纱和有捻纱的规格有许多种。无捻纱和有捻纱的规格有许多种。知识点二知识点二 玻璃纤维玻璃纤维高分子材料专业 聚合物复合材料 纤维支数有两种表示方法：纤维支数有两种表示方法：(1)(1)定质量法定质量法 用质量为用质量为1g的原纱的长度来表示，即：的原纱的长度来表示，即：例如：例如：40支纱，就是指质量为支纱，就是指质量为1g的原纱长的原纱长40m。(2)(2)定长法定长法 目前国际上统一使用的方法，通称目前国际上统一使用的方法，通称“TEXTEX”(公制号数公制号数)。1000m长的原纱的克质量。长的原纱的克质量。例如：例如：4“TEX”就是指就是指1000m原纱质量为原纱质量为4g。高分子材料专业 聚合物复合材料捻度捻度 单位长度内纤维与纤维之间所加的转数，以捻单位长度内纤维与纤维之间所加的转数，以捻m为单位为单位 Z捻捻(左捻左捻)，顺时针方向加捻；，顺时针方向加捻；S捻捻(右捻右捻)，逆时针方向加捻。，逆时针方向加捻。通过加捻可提高纤维的抱合力，改善单纤维的受力状况，通过加捻可提高纤维的抱合力，改善单纤维的受力状况，有利于纺织工序的进行。捻度过大不易被树脂浸透。有利于纺织工序的进行。捻度过大不易被树脂浸透。无无捻捻粗粗纱纱中中的的纤纤维维是是平平行行排排列列的的，拉拉伸伸强强度度很很高高，易易被被树树脂脂浸浸透透，故故无无捻捻粗粗纱纱多多用用于于缠缠绕绕高高压压容容器器及及管管道道等等，同同时时也用于拉挤成型、喷射成型等工艺中。也用于拉挤成型、喷射成型等工艺中。高分子材料专业 聚合物复合材料2.4.3 2.4.3 玻璃纤维制品玻璃纤维制品1 1、无捻粗纱、无捻粗纱无无捻捻粗粗纱纱是是由由平平行行原原丝丝或或平平行行单单丝丝集集束束而而成成。无无捻捻粗粗纱纱是是加加工工方方格格布布、网网格格布布的的基基本本原原料料，是是玻玻璃璃钢钢基材最基本的原材料。基材最基本的原材料。喷喷射射用用无无捻捻粗粗纱纱，缠缠绕绕型型无无捻捻粗粗纱纱，拉拉挤挤用用无无捻捻粗粗纱纱及及织织造用无捻粗纱等，用途十分广泛。造用无捻粗纱等，用途十分广泛。种类种类高分子材料专业 聚合物复合材料2 2、无捻方格布、无捻方格布 以以无无捻捻粗粗纱纱织织成成的的方方格格布布，广广泛泛应应用用于于手手糊糊玻玻璃璃钢钢(FRP)产品领域。产品领域。高分子材料专业 聚合物复合材料3 3、无碱布、无碱布无无碱碱布布是是用用无无碱碱玻玻纤纤纱纱织织造造而而成成，具具有有优优异异的的电电气气绝绝缘缘性性、力力学学性性能能、耐耐热热性性及及抗抗吸吸湿湿性性。主主要要用用于于生生产产各各种种电电绝绝缘缘层层压压板板、印印刷刷线线路路板板、各各种种车车辆辆车车体体、贮贮罐罐、船船艇艇、模具等模具等 无无碱碱布布还还适适合合用用作作玻玻璃璃漆漆布布，玻玻璃璃布布层层压压制制品品与与覆覆铜铜箔箔层层压压的的基基材材，以以及及玻玻璃璃云云母母制制品等的补强材料。品等的补强材料。高分子材料专业 聚合物复合材料4 4、短切玻璃纤维、短切玻璃纤维 短短切切玻玻璃璃纤纤维维，适适应应于于各各种种不不同同的的用用途途。采采用用适适当当的的浸浸润润剂剂和和集集束束数数，切切成成不不同同长长度度的的玻玻璃璃纤纤维维，在在热热固固性，热塑性树脂增强材料中获得广泛的应用。性，热塑性树脂增强材料中获得广泛的应用。高分子材料专业 聚合物复合材料5 5、短切毡、短切毡 把把玻玻璃璃纤纤维维短短切切成成约约50mm长长，然然后后均均匀匀沉沉降降在在成成型型带带上上，并并敷敷上上特特种种粘粘结结剂剂形形成成短短切切毡毡，它它具具有有各各向向同同性性与与树树脂脂结结合合良良好好的的亲亲和和性性，脱脱泡泡性性、易易成成型型等等特特点点，广广泛泛使使用用于于手手糊玻璃钢糊玻璃钢(FRP)及玻纤层压板材上。及玻纤层压板材上。高分子材料专业 聚合物复合材料6 6、连续原丝毡、连续原丝毡 连连续续原原丝丝毡毡是是新新型型玻玻纤纤无无纺纺增增强强材材料料，广广泛泛用用于于高高质质量量玻玻璃璃钢钢的的模模压压和和拉拉挤挤成成型型工工艺艺。该该技技术术以以玻玻璃璃纤纤维维原原丝丝为为原原料料，经经机机械铺叠制成高强度无纺毡，产品规格为械铺叠制成高强度无纺毡，产品规格为225900克克/平方米。平方米。高分子材料专业 聚合物复合材料7 7、玻璃纤维耐碱网布、玻璃纤维耐碱网布玻玻璃璃纤纤维维耐耐碱碱网网布布是是以以中中碱碱或或无无碱碱玻玻璃璃纤纤维维织织物物为为基基础础，经经耐耐碱碱涂涂层层处处理理而而成成。该该产产品品强强度度高高、粘粘结结性性好好、服服帖帖性性、定定位位性性极极佳佳，广广泛泛应应用用于于墙墙体体增增强强，外外墙墙保保温温，屋屋面面防防水水等等方方面面，还还可可应应用用于于水水泥泥、塑塑料料、沥沥青青、大大理理石石、马马赛赛克克等等墙墙体体材材料料的的增增强强，是是建建筑筑行行业业理理想想的工程材料。的工程材料。高分子材料专业 聚合物复合材料8 8、膨体纱与膨体布、膨体纱与膨体布 膨膨体体纱纱由由玻玻璃璃纤纤维维纱纱经经过过高高压压空空气气装装置置，特特殊殊膨膨化化而而成成，该该产产品品兼兼有有连连续续长长纤纤维维的的高高强强度度，又又有有短短切切纤纤维维的的蓬蓬松松性性，具具有有耐耐高高温温、耐耐腐腐蚀蚀、高高过过滤滤效效果果、高高强强度度等等特特点点，被被广广泛泛应应用用于于过过滤滤布布、装装饰饰布布、绝绝缘缘织织物物等等，是是石石棉棉制制品品理想的替代材料，在环保工业方面应用广泛。理想的替代材料，在环保工业方面应用广泛。高分子材料专业 聚合物复合材料 膨膨体体布布是是由由膨膨体体纱纱制制造造而而成成，具具有有透透气气性性好好，容容尘尘量量大大、过过滤滤效效率率高高等等特特点点。主主要要用用于于钢钢铁铁、水水泥泥、发发电电等等行行业的高温袋过滤器；包装材料；装饰材料等。业的高温袋过滤器；包装材料；装饰材料等。高分子材料专业 聚合物复合材料9 9、拉挤纱、拉挤纱 具具有有良良好好的的耐耐磨磨性性、柔柔软软成成性性好好、纤纤维维光光滑滑毛毛纱纱少少、与与苯苯乙乙烯烯有有极极好好的的相相溶溶性性，浸浸透透速速度度非非常常快快。通通过过拉拉挤挤成成型型与与聚酯或环氧树脂结合成高强度的玻璃钢制品。聚酯或环氧树脂结合成高强度的玻璃钢制品。高分子材料专业 聚合物复合材料结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日