Üveggyapot

Üvegszál (üvegszál)  - rost vagy komplex[ tisztázni ] üvegből készült cérna . Ebben a formában az üveg önmagára nézve szokatlan tulajdonságokat mutat: nem törik és nem törik, hanem könnyen, törés nélkül hajlik. Ez lehetővé teszi az üvegszálba szőtt .

A természetes eredetű üvegszálas szálak olyan helyeken találhatók, ahol vulkánkitörések történtek , és Pele hajának nevezik [1] . Kémiai összetételük a bazaltkőzetekhez tartozik, kristályzárványokat tartalmaznak, és fizikai és mechanikai tulajdonságait tekintve nem hasonlítanak az üvegszálhoz [2] .

Az üvegszál típusai (üvegszál)

Az üvegszálat speciális kémiai összetételű üvegolvadékból extrudálják . Az extrudálást, mint más esetekben, úgy hajtják végre, hogy az olvadékot fonó szerszámokon keresztül kényszerítik . A kiindulási terméket, akárcsak a vegyi szálgyártás más területein, végtelen elemi szálak ( filamentumok ) formájában állítják elő, amelyekből a további feldolgozási folyamat során vagy összetett szálak jönnek létre (szálátmérő 3-100 mikron ( lineáris sűrűség ). legfeljebb 0,1 Tex )) és hossza 20 km vagy több csomagban ( folyamatos üvegszál ), lineáris sűrűség 100 Tex-ig, vagy üvegszálban ( 100 Tex-nél nagyobb lineáris sűrűségű termékek). Ebben az esetben általában a terméket sodrott szálakká (előfonatokká) dolgozzák fel csavaró és letekercselő gépeken. Ezeket a félkész termékeket ezután bármilyen textilfeldolgozásnak vethetik alá sodrott termékekké (összetett sodrású szálak, zsinórok , zsinegek , kötelek ), textilszövetek ( szövetek , nem szőtt anyagok ), hálók (szőtt, speciális szerkezetű).

Az üvegszál diszkrét ( kapcsos ) formában is előállítható. Az eredeti üvegszálat is fel lehet dolgozni vágással, aprítással vagy különálló (vágott) szálakká tépve, 0,1 (mikroszál) - 50 cm tűzőhosszúságú szálakká, a száltiter ebben az esetben általában alacsonyabb, mint a szálak titere. izzószálak, és 0,1–20 µm átmérőnek felel meg. A vágott üvegszál nagy részét nem szőtt anyagokká ( kártolt , tűlyukasztott, cérnával varrott, üvegszálas ) dolgozzák fel különféle technológiák segítségével (kártolással, kártolással, ütővel, tűlyukasztással, cérnával varrva, "nedves fektetéssel"), üveggel. gyapjú, vágott fonal. Megjelenésében a folytonos üvegszál természetes vagy műselyemszálakra , míg a vágott szál rövid pamut- vagy gyapjúszálakra emlékeztet .

Az üvegszál és üvegtextil anyagok fő alkalmazási területe az üvegszál és egyéb kompozitok erősítő elemként történő felhasználása . Ezenkívül az üvegszövetek önállóan használhatók szerkezeti és befejező anyagokként. Ebben az esetben gyakran valamilyen kikészítésnek vetik alá őket, főleg kötőanyaggal ( latex , poliuretán , keményítők , gyanták , egyéb polimerek ) történő impregnálással.

Gyártás

Az olvadt üvegmasszából fonókon (a lyukak száma 200-4000) keresztül mechanikai eszközökkel, a szálat tekercsre feltekerve alakítják ki a folytonos üvegszálat . A szál átmérője a húzási sebességtől és a fonócső átmérőjétől függ. A technológiai folyamat egy vagy két szakaszban hajtható végre. Az első esetben az üvegszálat olvadt üvegmasszából nyerik (közvetlenül üvegolvasztó kemencékből), a második esetben előszerzett üveggolyókat, rudakat vagy erklezeket (olvadt üvegdarabokat) használnak, amelyeket üvegolvasztó kemencékben olvasztanak. vagy üvegolvasztó készülékekben (edényekben).

A vágott üvegszálat olvadt üvegsugár gőzzel, levegővel vagy forró gázokkal történő fújásával és más módszerekkel állítják elő.

Fizikai és mechanikai tulajdonságok

A szálak mechanikai tulajdonságai: [3]

Rost Sűrűség, 10 3 kg / m 3 Szakító modulus, GPa Végső szakítószilárdság, GPa
E-üveg 2.5 73 2.5
S-üveg 2.5 86 4.6
Szilícium-dioxid 2.5 74 5.9

A nagy modulusú szálak és az egyirányú epoxi kompozit anyagok tulajdonságai: [4]

Száltípus Fiber minőségű 10 mm hosszú szálak tulajdonságai Kompozit anyagok tulajdonságai
σ be E σ be E σ in / (pg), km
GPa GPa GPa GPa
üveg VM-1 3.82 102.9 2.01 69.1 98
>> VMP 4.61 93.3 2.35 64.7 114
>> M-11 4.61 107.9 2.15 72.6 98
Boric BN (2. osztály) 2.75 392.2 1.37 225,5 75
>> BN (1. osztály) 3.14 382.4 1.72 274,6 87
>> Borofil (USA) 2.75 382.4 1.57 225,5 80
organikus SVM 2.75 117.7 1.47 58.5 111
>> Kevlár-49 (USA) 2.75 130.4 1.37 80.4 100

A töltőanyag térfogati hányada 60%.

A szálak mechanikai tulajdonságai: [5]

Üveg márka Sűrűség
ρ, 10 −3 kg/m 3
E rugalmassági modulus
, GPa 		Átlagos
szilárdság az alapon
10 mm, GPa 		Végső
nyúlás
ε, %
Erősen moduláris 2.58 95 4.20 4.8
VM-1 2.58 93 4.20 4.8
VMP 2.46 85 4.20 4.8
UP-68 2.40 83 4.20 4.8
UP-73 2.56 74 2.00 3.6
Saválló 7-A

Megjegyzés

Az üveg fizikai és mechanikai tulajdonságai

Az üveg szakítószilárdságát a mikroszkopikus méretű hibák és felületi karcolások befolyásolják. Szerkezeti célokra elsősorban 50 MPa szakítószilárdságú üveget használnak. A szemüveg Young-modulusa körülbelül 70 GPa. [3]

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Pele haja // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
  2. ↑ Ablesimov N. E., Zemtsov A. N. Relaxációs hatások nem egyensúlyi kondenzált rendszerekben. Bazaltok: a kitöréstől a rostig. — 6.1.1. Terminológia. - M.: ITiG FEB RAN, 2010.
  3. ↑ 1 2 Bolton W. Szerkezeti anyagok, fémek, ötvözetek, polimerek, kerámiák, kompozitok. Pocket guide / Per. angolról. — M. : Dodeka-XXI, 2004. — 320 p. — (Zsebi kézikönyv). — ISBN 5-94120-046-3 .
  4. ↑ B. N. Arzomasov. Építőanyagok. - Mashinostroenie, 1990. - 688 p. — ISBN 5-217-01112-2 .
  5. ↑ Medvegyev V.V., Chervyakov A.N. A hajó rezgésszigetelőinek kompozit anyagának megválasztásának indoklása . Az eredetiből archiválva : 2010. december 23.