tin tức

Sợi thủy tinh là vật liệu vô cơ phi kim loại có hiệu suất tuyệt vời, với nhiều ưu điểm như cách nhiệt tốt, chịu nhiệt, chống ăn mòn, độ bền cơ học cao, nhưng nhược điểm là giòn và khả năng chịu mài mòn kém. Nó được làm từ thủy tinh bi hoặc thủy tinh phế thải làm nguyên liệu thô thông qua quá trình nung chảy ở nhiệt độ cao, kéo, quấn, dệt và các quy trình khác thành sợi đơn có đường kính từ vài micron đến hơn 20 micron, tương đương với một sợi tóc 1/20-1/5, mỗi bó sợi được tạo thành từ hàng trăm, thậm chí hàng ngàn sợi đơn được tạo thành từ tơ thô.Sợi thủy tinhthường được sử dụng làm vật liệu gia cường trong vật liệu composite, vật liệu cách điện và vật liệu cách nhiệt, bảng mạch và các lĩnh vực khác của nền kinh tế quốc dân.
1, Tính chất vật lý của sợi thủy tinh
Điểm nóng chảy 680 ℃
Điểm sôi 1000 ℃
Mật độ 2,4-2,7g/cm³

2, Thành phần hóa học
Thành phần chính là silica, alumina, canxi oxit, bo oxit, magie oxit, natri oxit, v.v., theo lượng kiềm có trong thủy tinh có thể chia thành sợi thủy tinh không kiềm (natri oxit 0% đến 2%, là thủy tinh borosilicat nhôm), sợi thủy tinh kiềm trung bình (natri oxit 8% đến 12%, là thủy tinh silicat soda-vôi có chứa bo hoặc không chứa bo) và sợi thủy tinh kiềm cao (natri oxit 13% trở lên, là thủy tinh silicat soda-vôi). ).

3, nguyên liệu thô và ứng dụng của chúng
Sợi thủy tinh so với sợi hữu cơ có khả năng chịu nhiệt cao, không cháy, chống ăn mòn, cách nhiệt và cách âm, độ bền kéo cao, cách điện tốt. Tuy nhiên, sợi thủy tinh giòn và khả năng chống mài mòn kém. Được sử dụng trong sản xuất nhựa gia cường hoặc cao su gia cường, sợi thủy tinh có những đặc điểm sau đây làm cho việc sử dụng sợi thủy tinh vượt trội hơn hẳn các loại sợi khác, với tốc độ phát triển vượt bậc, các đặc điểm được liệt kê dưới đây:
(1) Độ bền kéo cao, độ giãn dài nhỏ (3%).
(2) Hệ số đàn hồi cao, độ cứng tốt.
(3) Độ giãn dài trong giới hạn đàn hồi và độ bền kéo cao, do đó hấp thụ năng lượng va chạm.
(4) Sợi vô cơ, không cháy, có khả năng chống hóa chất tốt.
(5) Hấp thụ nước ít.
(6) Độ ổn định của vảy và khả năng chịu nhiệt tốt.
(7) Khả năng gia công tốt, có thể chế tạo thành sợi, bó, nỉ, vải và các dạng sản phẩm khác nhau.
(8) Sản phẩm trong suốt có thể truyền ánh sáng.
(9) Hoàn thành việc phát triển chất xử lý bề mặt có độ bám dính tốt với nhựa.
(10) Không tốn kém.
(11) Không dễ cháy và có thể nung chảy thành hạt thủy tinh ở nhiệt độ cao.
Sợi thủy tinh theo hình dạng và chiều dài có thể chia thành sợi liên tục, sợi có chiều dài cố định và bông thủy tinh; theo thành phần thủy tinh có thể chia thành sợi thủy tinh không kiềm, chịu hóa chất, kiềm cao, kiềm, cường độ cao, mô đun đàn hồi cao và sợi thủy tinh chịu kiềm (chống kiềm), v.v.

4, nguyên liệu chính để sản xuấtsợi thủy tinh
Hiện nay, nguyên liệu chính để sản xuất sợi thủy tinh trong nước là cát thạch anh, nhôm và clorit, đá vôi, dolomit, axit boric, tro soda, mangan, fluorit, v.v.

5, phương pháp sản xuất
Được chia thành hai loại: loại thứ nhất được làm từ thủy tinh nóng chảy trực tiếp thành sợi;
Một loại thủy tinh nóng chảy đầu tiên được tạo thành từ những viên bi hoặc thanh thủy tinh có đường kính 20mm, sau đó được nấu chảy lại theo nhiều cách khác nhau để tạo thành những sợi rất mịn có đường kính từ 3 ~ 80μm.
Thông qua tấm hợp kim bạch kim để kéo sợi bằng phương pháp kéo cơ học có chiều dài vô hạn, được gọi là sợi thủy tinh liên tục, thường được gọi là sợi dài.
Thông qua con lăn hoặc luồng không khí được tạo thành từ các sợi không liên tục, được gọi là sợi thủy tinh có chiều dài cố định, thường được gọi là sợi ngắn.

6, phân loại sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh được chia thành nhiều cấp độ khác nhau theo thành phần, tính chất và mục đích sử dụng.
Theo tiêu chuẩn quy định mức độ, sợi thủy tinh loại E là loại được sử dụng phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong vật liệu cách điện;
Loại S dành cho sợi đặc biệt.
Sản xuất sợi thủy tinh bằng thủy tinh khác với các sản phẩm thủy tinh khác.
Thành phần sợi thủy tinh được thương mại hóa quốc tế như sau:

(1) Kính điện tử
Còn được gọi là thủy tinh không kiềm, là thủy tinh borosilicate. Hiện nay, đây là một trong những thành phần sợi thủy tinh được sử dụng rộng rãi nhất, với khả năng cách điện và tính chất cơ học tốt, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu cách điện bằng sợi thủy tinh, cũng được sử dụng với số lượng lớn để sản xuất sợi thủy tinh gia cường nhựa, nhưng nhược điểm là dễ bị axit vô cơ ăn mòn, do đó không thích hợp sử dụng trong môi trường axit.

(2) Kính C
Còn được gọi là thủy tinh kiềm trung bình, có đặc điểm là khả năng chống hóa chất, đặc biệt là khả năng chống axit tốt hơn thủy tinh kiềm, nhưng tính chất điện của độ bền cơ học kém thấp hơn sợi thủy tinh kiềm từ 10% đến 20%, thông thường sợi thủy tinh kiềm trung bình của nước ngoài có chứa một lượng bo dioxit nhất định, còn sợi thủy tinh kiềm trung bình của Trung Quốc hoàn toàn không có bo. Ở nước ngoài, sợi thủy tinh kiềm trung bình chỉ được sử dụng để sản xuất các sản phẩm sợi thủy tinh chống ăn mòn, chẳng hạn như sản xuất thảm bề mặt sợi thủy tinh, v.v., cũng được sử dụng để tăng cường vật liệu lợp nhựa đường, nhưng ở nước ta, sợi thủy tinh kiềm trung bình chiếm phần lớn sản lượng sợi thủy tinh (60%), được sử dụng rộng rãi trong việc tăng cường nhựa gia cường sợi thủy tinh cũng như vải lọc, vải bọc, v.v., vì giá thành thấp hơn giá sợi thủy tinh không kiềm và có lợi thế cạnh tranh mạnh hơn.

(3) Sợi thủy tinh cường độ cao
Với đặc tính cường độ và mô đun đàn hồi cao, sợi đơn này có độ bền kéo 2800MPa, cao hơn khoảng 25% so với sợi thủy tinh không kiềm, và mô đun đàn hồi 86.000MPa, cao hơn sợi thủy tinh E. Các sản phẩm FRP được sản xuất từ sợi này chủ yếu được sử dụng trong quân sự, vũ trụ, áo giáp chống đạn và thiết bị thể thao. Tuy nhiên, do giá thành đắt đỏ, hiện nay không thể thúc đẩy sản xuất dân dụng, sản lượng toàn cầu chỉ khoảng vài nghìn tấn.

(4)sợi thủy tinh AR
Sợi thủy tinh chịu kiềm còn được gọi là sợi thủy tinh chịu kiềm, là vật liệu sườn bê tông cốt sợi thủy tinh (xi măng) (gọi tắt là GRC), là sợi vô cơ 100%, trong các thành phần xi măng không chịu lực là vật liệu thay thế lý tưởng cho thép và amiăng. Sợi thủy tinh chịu kiềm có đặc điểm là khả năng chống kiềm tốt, có thể chống lại sự xói mòn của các chất kiềm cao trong xi măng một cách hiệu quả, độ bám dính mạnh, mô đun đàn hồi, khả năng chống va đập, cường độ kéo và uốn rất cao, không cháy, chống băng giá, chống chịu được sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm, chống nứt, chống thấm tuyệt vời, với thiết kế chắc chắn, dễ tạo hình, v.v., sợi thủy tinh chịu kiềm là một loại vật liệu gia cố mới được sử dụng rộng rãi trong bê tông cốt thép (xi măng) hiệu suất cao. Vật liệu gia cố xanh.

(5）Một ly
Còn được gọi là thủy tinh kiềm cao, là loại thủy tinh natri silicat điển hình, do khả năng chống nước kém nên ít được sử dụng trong sản xuất sợi thủy tinh.

(6）Kính E-CR
Kính E-CR là một loại kính không kiềm không boron cải tiến, được sử dụng để sản xuất sợi thủy tinh có khả năng chống axit và nước tốt. Khả năng chống nước của kính E-CR tốt hơn 7-8 lần so với sợi thủy tinh không kiềm, và khả năng chống axit cũng tốt hơn nhiều so với sợi thủy tinh kiềm trung bình, và là một loại kính mới được phát triển cho đường ống ngầm và bể chứa.

(7) Kính D
Còn được gọi là kính điện môi thấp, được sử dụng để sản xuất sợi thủy tinh điện môi thấp có độ bền điện môi tốt.
Ngoài các thành phần sợi thủy tinh trên, hiện nay còn có một thành phần mớisợi thủy tinh không kiềm, hoàn toàn không chứa boron, do đó làm giảm ô nhiễm môi trường, nhưng tính chất cách điện và tính chất cơ học của nó tương tự như kính E truyền thống.
Ngoài ra còn có thành phần sợi thủy tinh kép, đã được sử dụng trong sản xuất bông thủy tinh, vật liệu gia cường nhựa gia cường sợi thủy tinh cũng có tiềm năng. Ngoài ra còn có sợi thủy tinh không chứa flo, được phát triển để đáp ứng các yêu cầu về môi trường và cải thiện sợi thủy tinh không chứa kiềm.

7. Nhận dạng sợi thủy tinh có tính kiềm cao
Cách thử đơn giản là cho sợi vào nước sôi và nấu trong 6-7h, nếu là sợi thủy tinh có tính kiềm cao, sau khi đun nước sôi sau khi nấu, sợi dọc và sợi ngang của sợi đều bị tơi ra.

8. Có hai loại quy trình sản xuất sợi thủy tinh
a) Phương pháp đúc hai lần – kéo trong nồi nấu kim loại;
b) Đúc một lần – phương pháp kéo lò nung hồ bơi.
Quy trình kéo sợi thủy tinh bằng lò nung, đầu tiên là nung chảy nguyên liệu thủy tinh ở nhiệt độ cao, sau đó nung chảy các viên thủy tinh ở nhiệt độ cao, kéo sợi thủy tinh ở tốc độ cao. Quy trình này tiêu thụ nhiều năng lượng, quá trình đúc khuôn không ổn định, năng suất lao động thấp và nhiều nhược điểm khác, về cơ bản đã được các nhà sản xuất sợi thủy tinh lớn khắc phục.

9. Điển hìnhSợi thủy tinhQuá trình
Phương pháp kéo sợi thủy tinh trong lò nung hồ bơi: Clorit và các nguyên liệu thô khác được nung chảy trong lò nung thành dung dịch thủy tinh, loại bỏ bọt khí thông qua đường dẫn đến tấm rò rỉ xốp, kéo sợi thủy tinh tốc độ cao vào sợi thủy tinh. Lò nung có thể kết nối hàng trăm tấm thông qua nhiều đường dẫn để sản xuất đồng thời. Quy trình này đơn giản, tiết kiệm năng lượng, đúc ổn định, hiệu suất cao và năng suất cao, tạo điều kiện cho sản xuất tự động hóa hoàn toàn quy mô lớn, và đã trở thành xu hướng chủ đạo của quy trình sản xuất quốc tế, với quy trình sản xuất sợi thủy tinh chiếm hơn 90% sản lượng toàn cầu.