第2章 增强体-玻璃纤维-GoodVIP专享VIP免费

第二章增强体定义提高基体力学性能改善基体理化性能分类陶瓷类——氧化物：Al2O3、Al2O3(SiO2)3、K2TiO3——非氧化物：SiC、Si3N4、TiB2高聚物类：聚芳酰胺纤维、聚乙烯纤维金属类：金属丝，如：W、Mo碳纤维类玻璃纤维按来源：天然和人造按形态：颗粒；纤维（长短之分，粗细之分）；晶须按物质结合键和物化性能：综合评价对金属和陶瓷：碳、石墨纤维、各种陶瓷纤维、晶须对有机材料：SiO2、石墨、高聚物纤维对水泥碳、石墨纤维玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维具有成本低、不燃烧、耐热、耐化学腐蚀性好、拉伸强度和冲击强度高、断裂延伸率小、绝热性及绝缘性好。玻璃纤维布玻璃纤维布中国玻纤行业寡头竞争格局全球玻纤产量增长情况（万吨）全球玻纤产量增长情况（万吨）中国玻纤出口量（万吨）中国玻纤出口量（万吨）玻纤价格走势（元/吨）玻璃纤维的分类以玻璃原料成分分类以不同的含碱量区分无碱玻璃纤维（Ｅ玻纤）由钙铝硼硅酸盐组成中碱玻璃纤维有碱玻璃（Ａ玻璃）纤维特种玻璃纤维碱金属氧化物含量不大于0.5%，纤维强度较高，耐热性和电性能优良，抗大气腐蚀，化学稳定性好但不耐酸，最大特点是电性能好，也称电气玻璃碱金属氧化物含量为11.5-12.5%，国外没有该纤维，主要特点耐酸性好，价格便宜含碱量高，对潮气侵蚀敏感，很少做增强材料以单丝直径分类粗纤维３０微米初级纤维２０微米中级纤维１０－２０微米高级纤维３－１０微米（纺织纤维）单丝直径小于４微米的玻璃纤维称超细纤维。玻璃纤维的分类以纤维外观分类连续纤维包括无捻粗纱和有捻粗纱短切纤维空心玻璃纤维玻璃粉磨细纤维玻璃纤维的分类以纤维特性分类高强玻璃纤维高模量玻璃纤维耐高温玻璃纤维耐碱玻璃纤维耐酸玻璃纤维普通玻璃纤维（无碱及中碱玻璃纤维）玻璃纤维的分类180º109º28´oSi结构硅氧四面体玻璃纤维的结构玻璃纤维结构与玻璃相同微晶结构假说玻璃是由硅酸块或二氧化硅的微晶子组成，在微晶子之间由硅酸块过冷溶液所填充。网络结构假说玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连成不规则三维网络，网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。二氧化硅四面体的三维网络结构是玻璃性能的基础，填充的Na、Ca等阳离子称网络改性物。微观不均匀，宏观均匀，具有各向异性玻璃纤维的化学组成SiO2、B2O3、CaO、Al2O3氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物，降低玻璃的熔化温度和粘度，使玻璃熔液中的气泡易排除。它主要通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，从而达到助熔目的.其含量愈高，玻璃纤维强度，电绝缘性能和化学稳定性会降低。CaO取代SiO2，可降低拉丝温度。Al2O3可提高耐水性。玻璃纤维的物理性能优点：拉伸强度高，防火、防雾、防蛀，耐高温和电绝缘性好。缺点：脆性，不耐腐，对人皮肤有刺激。（１）外观和比重表面光滑，圆柱，断面完整的圆形。直径在１.５-３０微米.。密度为２.１６－４.３g/cm3，大于有机纤维，低于金属，与铝相当。无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维比重大。（２）表面积大（３）力学性能①拉伸强度高微裂纹假说，玻璃的理论强度取决于分子或原子间的引力，其理论强度很高，实测低是因为在玻璃或玻璃纤维中存在着数量不等，尺寸不同的微裂纹，因而降低了强度。微裂纹分布在玻璃或玻璃纤维的整个体积内,但以表面的微裂纹危害最大。由于微裂纹的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害最大的微裂纹处，产生应力集中，从而使强度降低．玻璃纤维比玻璃强度高，是因为玻璃纤维高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性，使微裂纹产生的机会减少。玻璃纤维的断面小，使微裂纹存在的几率减少。玻璃纤维的物理性能玻璃纤维较玻璃耐腐蚀性差玻璃纤维较玻璃耐腐蚀性差②影响玻璃纤维强度的因素Ａ．直径变细强度增加Ｂ．长度增加强度降低Ｃ．化学组成Ｄ．存放时间－纤维老化Ｅ．施加负荷时间－纤维疲劳原因：在于吸附作用的影响，即水分吸附并渗透到纤维裂纹中，在外力作用下，加速裂纹的扩展。Ｆ．成型方法和成型条件硬化速度快，强度高玻璃纤维的物理性能微裂纹理论含碱量越高，强度越低水分...