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行業新聞
圣諾玻璃鋼格柵廠家

玻璃纖維是什么?這種材料是如何加工成成千上

  • 作者:admin
  • 來源:未知
  • 發布時間: 2020-12-18 09:20
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在可以用玻璃制作的物品中,用鈉鈣玻璃制作的瓶瓶罐罐和窗戶,用硼硅玻璃制作的廚具,都是家族的中堅力量。光纖電纜,幾乎用于傳輸我們今天所有的通信,是眾人皆知。而玻璃纖維呢?他同樣重要,卻常常被遺忘。
 
"幕后 "是賓夕法尼亞州立大學的John C. Mauro描述玻璃纖維經常扮演的角色的方式。Mauro是一名材料科學家和玻璃專家,曾在玻璃制造商康寧公司工作了近20年,他指出,玻璃纖維悄悄地進入了地毯、天花板瓷磚、屋頂瓦片和許多建筑材料。而當與塑料結合時,這種微細的纖維可以制造出強度高、剛度大但重量輕的復合材料,這就是為什么汽車制造商和其他制造商使用這些增強材料來制造燃油和節能產品的原因。
 
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"許多人可能沒有意識到玻璃是以纖維形式制造和使用的,因為其應用大多是隱藏的,"領先的玻璃纖維制造商歐文斯科寧公司的高級科學家Michelle Korwin-Edson說。她指出,玻璃纖維被廣泛用作房屋和建筑的隔熱材料,但它可能會被忽視,因為它通常被干墻覆蓋或藏在閣樓里。
 
玻璃纖維可能不是一種華麗的材料,但它無處不在。它也是一門大生意。Korwin-Edson說:"如今,光是增強玻璃纖維的應用就有4萬多種"。在全球范圍內,制造商每年生產約 500 萬噸這種材料,主要用于絕緣和復合材料。市場分析師估計,2017年的生產量價值近140億美元。他們預測,到2025年,這一數字將攀升至210億美元以上。
 
自20世紀30年代以來,玻璃纖維制造商一直在商業化生產這種細長的材料,當時它開始作為建筑物的隔熱材料獲得了廣泛的應用。從那時起,隨著制造商學會調整玻璃纖維的成分,以賦予其更適合某種應用的特性,很多東西都發生了變化。但許多基本要素,包括關鍵的起始材料--硅砂(主要是SiO2)、純堿(或碳酸鈉,Na2CO3)和石灰石(CaCO3)--仍然保持不變。
 
風車渦輪機、水車和其他數千種產品堅固而輕巧,因為它們是由玻璃纖維制成的。
 
為了形成直徑在5-20微米范圍內的纖維,制造商將熔融的玻璃輸送到一個擠壓裝置中,該裝置將熱液體通過一個有數千個小孔的噴嘴。根據所生產的纖維類型,設置和加工步驟有所不同。例如,Korwin-Edson 說,制造用于絕緣的玻璃棉纖維最初與制造棉花糖類似。細小的玻璃流通過旋轉紡紗機上的孔洞水平涌出并迅速凝固。之后,玻璃流被氣流切割,吹到移動的傳送帶上,在傳送帶上收集并形成保溫產品,包括羊毛、墊子和板。
 
玻璃制造商通常使用垂直擠壓工藝來制造所謂的連續纖維,用于增強塑料。據日本電氣玻璃公司的高級科學家Hong Li介紹,單個纖維被收集成200-6000根絲束,并編織成織物,用聚合物(樹脂)處理以將其固定在一起,或根據應用以其他方式進行加工。
 
增強纖維最早的主要應用之一是印刷電路板。這些熟悉的綠色板塊幾乎出現在每一個電子設備中,其中包含了電子玻璃纖維,主要由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣(CaO)和氧化硼(B2O3)組成,包覆在環氧樹脂中。
 
除了在低重量下提供高強度和剛度(這是所有玻璃纖維的典型特征)外,電子玻璃還結合了介電常數和介電損耗的低值,這是高速電子中使用的絕緣體的關鍵性能,Li解釋說。這種纖維還能抵抗熱膨脹,從而使電路板的尺寸保持不變,因為要經過多個鉆孔和組裝步驟來構建復雜的電路。
 
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