Laajasti ottaen käsityksemme lasikuidusta on aina ollut epäorgaaninen ei-metallinen materiaali, mutta tutkimuksen syventymisen myötä tiedämme, että lasikuituja on itse asiassa monenlaisia, ja niillä on erinomainen suorituskyky ja monia huomattavia etuja. Esimerkiksi sen mekaaninen lujuus on erityisen korkea, ja sen lämmönkestävyys ja korroosionkestävyys ovat myös erityisen hyvät. On totta, että mikään materiaali ei ole täydellinen, ja lasikuidulla on myös omat puutteensa, joita ei voida sivuuttaa, eli se ei ole kulutusta kestävä ja altis hauraudelle. Siksi käytännön sovelluksissa meidän on hyödynnettävä vahvuuksiamme ja vältettävä heikkouksiamme.
Lasikuidun raaka-aineet ovat helposti hankittavissa, ja ne ovat pääasiassa käytöstä poistettua vanhaa lasia tai lasituotteita. Lasikuitu on erittäin hienoa, ja yli 20 lasimonofilamenttia vastaa yhdessä hiuksen paksuutta. Lasikuitua voidaan yleensä käyttää lujitemateriaalina komposiittimateriaaleissa. Lasikuitututkimuksen syventymisen ansiosta viime vuosina sillä on yhä tärkeämpi rooli tuotannossamme ja elämässämme. Seuraavissa artikkeleissa kuvataan pääasiassa lasikuidun tuotantoprosessia ja käyttökohteita. Tässä artikkelissa esitellään lasikuidun ominaisuudet, pääkomponentit, pääpiirteet ja materiaaliluokitus. Seuraavissa artikkeleissa käsitellään sen tuotantoprosessia, turvallisuussuojausta, tärkeimpiä käyttötarkoituksia, turvallisuussuojausta, alan tilaa ja kehitysnäkymiä.
IJohdanto
1.1 Lasikuidun ominaisuudet
Lasikuidun toinen erinomainen ominaisuus on sen korkea vetolujuus, joka voi nousta 6,9 g/d normaalitilassa ja 5,8 g/d märkänä. Näiden erinomaisten ominaisuuksien ansiosta lasikuitua voidaan usein käyttää yleisesti lujitemateriaalina. Sen A-tiheys on 2,54. Lasikuitu on myös erittäin lämmönkestävää ja se säilyttää normaalit ominaisuutensa 300 °C:ssa. Lasikuitua käytetään joskus myös laajalti lämmöneristys- ja suojausmateriaalina sen sähköneristysominaisuuksien ja sen kyvyttömyyden syöpyä helposti ansiosta.
1.2 Tärkeimmät ainesosat
Lasikuidun koostumus on suhteellisen monimutkainen. Yleensä tärkeimmät tunnetut komponentit ovat piidioksidi, magnesiumoksidi, natriumoksidi, boorioksidi, alumiinioksidi, kalsiumoksidi ja niin edelleen. Lasikuidun monofilamenttilangan halkaisija on noin 10 mikronia, mikä vastaa 1/10 hiuksen halkaisijasta. Jokainen kuitukimppu koostuu tuhansista monofilamenteista. Vetoprosessi on hieman erilainen. Yleensä piidioksidipitoisuus lasikuidussa on 50–65 %. Yli 20 %:n alumiinioksidipitoisuuden omaavien lasikuitujen vetolujuus on suhteellisen korkea, yleensä erittäin lujat lasikuidut, kun taas alkalittomien lasikuitujen alumiinioksidipitoisuus on yleensä noin 15 %. Jos haluat lasikuidun omaavan suuremman kimmomoduulin, on varmistettava, että magnesiumoksidipitoisuus on yli 10 %. Koska lasikuitu sisältää pienen määrän rautaoksidia, sen korroosionkestävyys on parantunut vaihtelevassa määrin.
1.3 Tärkeimmät ominaisuudet
1.3.1 Raaka-aineet ja käyttötarkoitukset
Verrattuna epäorgaanisiin kuituihin lasikuiduilla on paremmat ominaisuudet. Ne syttyvät vaikeammin, ovat lämmönkestäviä, lämmöneristäviä, vakaampia ja vetolujuudeltaan kestäviä. Ne ovat kuitenkin hauraita ja niillä on huono kulutuskestävyys. Lasikuidulla on seuraavat ominaisuudet lujitemuovien valmistuksessa tai kumin vahvistamisessa lujitemateriaalina:
(1) Sen vetolujuus on parempi kuin muilla materiaaleilla, mutta venymä on hyvin pieni.
(2) Elastisuuskerroin on sopivampi.
(3) Elastisuusrajoissa lasikuitu voi venyä pitkään ja on erittäin vetolujuinen, joten se voi absorboida suuren määrän energiaa iskun vaikutuksesta.
(4) Koska lasikuitu on epäorgaanista kuitua, epäorgaanisella kuidulla on monia etuja, sitä ei ole helppo polttaa ja sen kemialliset ominaisuudet ovat suhteellisen vakaat.
(5) Veden imeytyminen ei ole helppoa.
(6) Lämmönkestävä ja luonteeltaan vakaa, ei helposti reagoiva.
(7) Sen prosessoitavuus on erittäin hyvä, ja siitä voidaan valmistaa erinomaisia tuotteita eri muodoissa, kuten säikeitä, huopia, nippuja ja kudottuja kankaita.
(8) Voi läpäistä valoa.
(9) Koska materiaalit on helppo hankkia, hinta ei ole korkea.
(10) Korkeassa lämpötilassa se palamisen sijaan sulaa nestemäisiksi helmiksi.
1.4 Luokittelu
Erilaisten luokittelustandardien mukaan lasikuitu voidaan jakaa moniin tyyppeihin. Eri muotojen ja pituuksien mukaan se voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: jatkuvat kuidut, puuvillakuidut ja kiinteän pituiset kuidut. Eri komponenttien, kuten alkalipitoisuuden, mukaan se voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: alkaliton lasikuitu, keskialkalinen lasikuitu ja korkea-alkalinen lasikuitu.
1.5 Tuotannon raaka-aineet
Todellisessa teollisessa tuotannossa lasikuidun tuottamiseksi tarvitsemme alumiinioksidia, kvartsihiekkaa, kalkkikiveä, pyrofylliittiä, dolomiittia, soodaa, mirabiliittia, boorihappoa, fluoriittia, jauhettua lasikuitua jne.
1.6 Tuotantomenetelmä
Teolliset tuotantomenetelmät voidaan jakaa kahteen luokkaan: toisessa lasikuidut sulatetaan ensin ja sitten valmistetaan pallomaisia tai sauvamaisia lasituotteita, joiden halkaisija on pienempi. Sitten ne kuumennetaan ja sulatetaan uudelleen eri tavoin, jolloin saadaan hienoja kuituja, joiden halkaisija on 3–80 μm. Toisessa tyypissä lasi sulatetaan myös ensin, mutta tankojen tai pallojen sijaan tuotetaan lasikuituja. Näyte vedetään sitten platinaseoslevyn läpi mekaanisella vetomenetelmällä. Tuloksena olevia artikkeleita kutsutaan jatkuviksi kuiduiksi. Jos kuidut vedetään valssijärjestelyn läpi, tuloksena olevia artikkeleita kutsutaan epäjatkuviksi kuiduiksi, jotka tunnetaan myös määrämittaan leikattuina lasikuiduina, ja katkokuiduiksi.
1.7 Arvostelu
Lasikuitu jaetaan eri laatuihin koostumuksen, käyttötarkoituksen ja ominaisuuksien mukaan. Kansainvälisesti kaupallistetut lasikuidut ovat seuraavat:
1.7.1 E-lasi
Se on boraattilasia, jota kutsutaan jokapäiväisessä elämässä myös alkalittomaksi lasiksi. Monien etujensa ansiosta se on eniten käytetty lasi. Se on tällä hetkellä eniten käytetty lasi, vaikka sitä käytetäänkin laajalti, sillä on myös väistämättömiä haittoja. Se reagoi helposti epäorgaanisten suolojen kanssa, joten sitä on vaikea varastoida happamassa ympäristössä.
1.7.2 C-lasi
Todellisessa tuotannossa sitä kutsutaan myös keskikokoiseksi alkalilaksiksi, jolla on suhteellisen vakaat kemialliset ominaisuudet ja hyvä haponkestävyys. Sen haittana on alhainen mekaaninen lujuus ja heikko sähköinen suorituskyky. Eri paikoissa on erilaiset standardit. Kotimaisessa lasikuituteollisuudessa keskikokoisessa alkalilasissa ei ole boorielementtiä. Mutta ulkomaisessa lasikuituteollisuudessa tuotetaan keskikokoista alkalilasia, joka sisältää booria. Pitoisuuden lisäksi myös keskikokoisen alkalilasin rooli kotimaassa ja ulkomailla on erilainen. Ulkomailla valmistetut lasikuitupintamatot ja lasikuitutangot on valmistettu keskikokoisesta alkalilasista. Tuotannossa keskikokoista alkalilasia käytetään myös asfaltissa. Kotimaassani objektiivinen syy tähän on sen laaja käyttö erittäin alhaisen hintansa vuoksi, ja sitä käytetään kaikkialla kääre- ja suodatinkankaateollisuudessa.
1.7.3 Lasikuitu A-lasi
Tuotannossa sitä kutsutaan myös runsasalkaliseksi lasiksi, joka kuuluu natriumsilikaattilasiin, mutta vedenkestävyytensä vuoksi sitä ei yleensä valmisteta lasikuituna.
1.7.4 Lasikuitu D-lasi
Sitä kutsutaan myös dielektriseksi lasiksi ja se on yleensä dielektristen lasikuitujen tärkein raaka-aine.
1.7.5 Lasikuituinen erittäin luja lasi
Sen lujuus on 1/4 suurempi kuin E-lasikuidulla, ja sen kimmokerroin on suurempi kuin E-lasikuidulla. Sen moninaisten etujen vuoksi sitä tulisi käyttää laajalti, mutta korkeiden kustannustensa vuoksi sitä käytetään tällä hetkellä vain joillakin tärkeillä aloilla, kuten sotilasteollisuudessa, ilmailu- ja avaruusteollisuudessa.
1.7.5 Lasikuitu AR-lasi
Sitä kutsutaan myös alkalinkestäväksi lasikuiduksi, joka on puhdas epäorgaaninen kuitu ja jota käytetään lujitemateriaalina lasikuitubetonissa. Tietyissä olosuhteissa se voi jopa korvata teräksen ja asbestin.
1.7.6 Lasikuitu E-CR-lasi
Se on parannettu booriton ja alkaliton lasi. Koska sen vedenkestävyys on lähes 10 kertaa suurempi kuin alkalittoman lasikuidun, sitä käytetään laajalti vedenkestävien tuotteiden valmistuksessa. Lisäksi sen haponkestävyys on erittäin vahva, ja sillä on hallitseva asema maanalaisten putkistojen valmistuksessa ja käytössä. Edellä mainittujen yleisempien lasikuitujen lisäksi tiedemiehet ovat nyt kehittäneet uudenlaisen lasikuidun. Koska se on booriton tuote, se täyttää ihmisten pyrkimyksen suojella ympäristöä. Viime vuosina on tullut suositummaksi toisenlainen lasikuitu, kaksinkertaisella lasikoostumuksella varustettu lasikuitu. Nykyisissä lasivillatuotteissa voimme havaita sen olemassaolon.
1.8 Lasikuitujen tunnistaminen
Lasikuitujen erottamismenetelmä on erityisen yksinkertainen: lasikuidut laitetaan veteen, kuumennetaan kiehuvaksi ja pidetään siinä 6–7 tuntia. Jos lasikuitujen loimi- ja kudesuunnat tuntuvat epätasaisemmilta, kyseessä on korkea-alkalinen lasikuitu. Eri standardien mukaan lasikuiduille on olemassa monia luokittelumenetelmiä, jotka yleensä jaetaan pituuden ja halkaisijan, koostumuksen ja suorituskyvyn näkökulmista.
Ota yhteyttä:
Puhelinnumero: +8615823184699
Puhelinnumero: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Julkaisun aika: 22. kesäkuuta 2022
