Стеклопластик и стекловолокно | Строительный справочник | материалы — конструкции

Стеклопластик (БСЭ) — композиционный материал, состоящий из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего. Наполнителем служит, в основном, стекловолокно в виде нитей, жгутов (ровингов), стеклоткани, матов, рубленых волокон; связующим — полиэфирные, феноло-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, полиимиды, алифатические полиамиды, поликарбонаты и др.

Для стеклопластика характерно сочетание высоких прочностных, диэлектрических свойств, сравнительно низкой плотности и теплопроводности, высокой атмосферо-, водо-, и химстойкости. Механические свойства стеклопластика определяются преимущественно характеристиками наполнителя и прочностью связи его со связующим, а температуры переработки и эксплуатации — связующим. Наибольшей прочностью и жёсткостью обладают стеклопластики, содержащие ориентированно расположенные непрерывные волокна. Такие стеклопластики подразделяются на однонаправленные и перекрёстные; у первого вида стеклопластика волокна расположены взаимно параллельно, у второго вида стеклопластика — под заданным углом друг к другу, постоянным или переменным по изделию. Изменяя ориентацию волокон, можно в широких пределах регулировать механические свойства стеклопластика.

Стекловолокно (БСЭ) изготавливают из расплавленного стекла в виде элементарных волокон. Непрерывное стекловолокно — диаметром 3-100 мкм и длиной 20 км и более, штапельное стекловолокно — диаметром 0,1-20 мкм и длиной 1-50 см. Непрерывное стекловолокно напоминает нити натурального или искусственного шёлка, штапельное — короткие волокна хлопка или шерсти.

Маты и полосы из стекловолокна. Представляют собой эластичные пластины прямоугольной формы, полученные из нескольких наложенных друг на друга слоёв непрерывного стекловолокна, покрытые с двух сторон стеклотканью или стеклохолстом и скреплённые посредством прошивки хлопчатобумажными или стеклянными нитями. Материал негорючий. Полосы используются для теплоизоляции трубопроводов диаметром до 108 мм, маты — трубопроводов и оборудования диаметром более 108 мм с температурой поверхности от -180 до +450оС.

Изделия теплоизоляционные из штапельного стекловолокна, склеенные синтетическим связующим. Предназначаются для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, печей, трубопроводов, оборудования, аппаратуры, а также различных средств транспорта при температуре изолируемых поверхностей от -60 до +180оС. Могут быть использованы также в звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкциях. Относятся к группе трудногорючих материалов. Изделия выпускаются в виде плит и матов.

Изделия теплоизоляционные из штапельного стекловолокна ЦФД. Изготавливаются из волокна, получаемого центробежно-фильерно-дутьевым способом (ЦФД). Предназначаются для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, оборудования, средств транспорта и трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от -60 до +180оС. Стекловолокна скрепляются синтетическим связующим.

Маты и вата из супертонкого стекловолокна без связующего. Предназначаются для термо-, и звукоизоляции различного оборудования трубопроводов всех диаметров и строительных конструкций. Супертонкое стекловолокно диаметром до 3 мкм получается способом раздува, волокна скрепляются между собой силами естественного сцепления.

Стеклохолст. Состоит из хаотически расположенных штапельных стекловолокон, скреплённых между собой синтетическими смолами. Стеклохолст марки ВВ-Т предназначается для теплоизоляции трубопроводов диаметром до 25 мм включительно. Стеклохолст марки ПСХ-Т используется в индивидуальном строительстве жилых помещений, садовых домиков, гаражей и других помещений. Полотна предназначены для звуко-, и теплоизоляции стен, потолков, полов, дверей, крыш, межэтажных перекрытий, а также для теплоизоляции трубопроводов при температуре от -200 до +550оС и других изоляционных целей с обязательным последующим покрытием другими материалами.

Ровинг из стеклянных нитей. Представляет собой материал в виде жгута из стеклянных комплексных нитей, вырабатываемых из алюмоборосиликатного или магнезиально-алюмосиликатного стекла.  

Чем отличаются между собой стекловолокно, стеклоткань, стеклохолст и полиэстер

В структуру современной мягкой, или гибкой, черепицы, в обязательном порядке входит один из таких материалов, как стекловолокно, стеклоткань, стеклохолст или полиэстер. 

Потребители, не очень хорошо понимая разницу между ними, часто задаются вопросов, — а, в чем, собственно, разница?

Национальная энциклопедия строительства ProfiDom.com.ua, совместно с компанией Kerabit, попытается объяснить, в чем же различия между упомянутыми материалами.

Начнем с того, что мягкая черепица Kerabit состоит из нескольких слоев: Основой служит негниющее стекловолокно (стеклохолст), обеспечивающее черепице механическую прочность. С двух сторон основа пропитана СБС модифицированным битумом, который служит защитным слоем гидроизоляции, придает черепице эластичность и улучшает показатели тепло- и морозостойкости. Сверху мягкая черепица покрыта минеральной посыпкой. Она защищает черепицу от: механического износа и УФ-лучей, улучшает показатели пожаробезопасности, делает кровлю менее скользкой. За счет разных цветов легко вписывается в любой ландшафт. Нижний слой состоит наполовину из наплавленной неснимаемой защитной HDPE –пленки и наполовину из самоклеющегося слоя (СБС-битума), покрытого силиконовой пленкой (удаляется перед монтажом). Благодаря самоклеющемуся слою гонты легко склеиваются между собой и обеспечивают стопроцентную гидроизоляцию. Силиконовая пленка на самоклеющемся слое защищает гонты от склеивания между собой во время хранения мягкой черепицы.

Теперь, мы и ответим на вопрос, чем же отличаются между собой стекловолокно, стеклоткань, стеклохолст и полиэстер 

Стекловолокно получается из отходов стекольной промышленности. Изделия из стекловолокна отличаются высокой прочностью и  виброустойчивостью. Благодаря малой плотности и большому содержанию воздуха они отличаются малым коэффициентом теплопроводности. Стеклоткань состоит из переплетенных стеклянных нитей. Для производства кровельных материалов используются два вида стеклоткани: гладкая и каркасная. Стеклохолст – биостойкая основа, состоящая из хаотически расположенных стеклянных нитей. Стеклохолст является каркасной основой.

При двухслойном покрытии материал на стеклохолсте достаточно хорошо служит в качестве покрытия на скате кровли, однако для примыканий и узлов кровли следует применять более прочные материалы. Полиэстер — самая дорогая и надежная каркасная основа. Состоит из хаотично ориентированных полиэстеровых волокон. Принципиальным отличием полиэстера от других основ является его большое удлинение на разрыв (от 30 до 60%). Такие механические характеристики делают полиэстер незаменимым при производстве надежных и долговечных материалов высшего качества. Материалы на полиэстерной основе на 20 % дороже обычных и не находят спроса..

При производстве гонтового материала по стандарту EN 544 до 2007 года были нормы на применение стекловолокна плотностью не менее 110 г/м². С 2007 года эти нормы отменены, и производитель сам выбирает какой плотностью стекловолокно ему применять. Главное, чтобы конечный продукт отвечал показателям прочности на разрыв. При производстве Kerabit в настоящий момент применяется стекловолокно плотностью  110 г/м² — 120 г/ м². Многие конкуренты пишут на своих сайтах еще старые показатели плотности стекловолокна. Таким образом, определяющей характеристикой стекловолокна является именно показатель прочности на разрыв, Этот показатель совсем не обязательно может находиться в прямой зависимости от декларируемой «толщины».

Подробности о гибкой черепице Kerabit можно узнать по телефону Единой справочной службы Kerabit: (044) 568-50-86 или на сайте компании.

Топ 15 самых популярных вопросов о стекловолокне и материалах на его основе

ВОПРОС: Что такое стекловолокно?

ОТВЕТ:

Стекловолокно — это искусственное волокно, которое изготовляют из расплава неорганического стекла. Для его изготовления используют тоже сырье, что и для обычного стекла. Стеклянное волокно состоит из тонких нитей, которые не ломаются и легко гнутся без разрушения.

ВОПРОС: Какие материалы выпускаются на основе стекловолокна?

ОТВЕТ:

Стекловолокно — это уникальный материал, который стал основой для получения таких строительных материалов, как стеклохолст, стеклоткань, стеклопластик РСТ и др.

Стеклохолст или полотно стекловолокнистое холстопрошивное типа ПСХ представляет собой многослойный холст, скрепленный вязально-прошивным способом переплетением «цепочка», «зигзаг» или «трико».

Стеклоткань – представляет собой полотно, изготовленное на ткацком станке путем переплетения двух систем стеклянных нитей, расположенных взаимно перпендикулярно. В переплетении продольные нити называются основой, поперечные — утком. Виды стеклотканей — стеклоткани электроизоляционные; стеклоткани конструкционные; стеклоткани строительного назначения; стеклоткани кремнеземные; стеклоткани ровинговые.

Стеклопластик рулонный марки РСТ представляет собой гибкий листовой материал, изготавливаемый из стекловолокнистых нетканных материалов, стеклотканей и полимерного связующего с добавками.

Фольгированные материалы — это рулонные звуко-, термо-, гидро-, теплоизоляционные материалы с фольгированным, металлизированным и пленочным покрытием, получаемые методом каширования стеклянной основы алюминиевой фольгой и / или пленочными полимерными материалами.

ВОПРОС: Области применения стекломатериалов?

ОТВЕТ:

Стеклоткань – на сегодняшний день стеклоткань находит применение в качестве армирующего и конструкционного материала, из которого можно изготавливать несущие и ненесущие конструкции различного назначения (от небольших изделий для использования в быту и деталей автомобилей, до целых корпусов яхт и небольших сооружений), в качестве электроизоляционных материалов, для теплоизоляции и т.д. В первую очередь, из стеклоткани изготавливаются стеклопластики и разнообразные композитные материалы. Особые сорта стеклотканей обладают устойчивостью к высоким температурам, поэтому могут использоваться в качестве огнеупорных материалов, а также и радиационной устойчивостью. При этом стеклоткань технологична и довольно проста в использовании (даже в бытовых условиях), поэтому она занимает прочное место в самых разных областях — в строительстве, машиностроении, в радиотехнической отрасли, в легкой промышленности и т.д. И можно с уверенностью сказать, что в будущем роль стеклоткани будет только возрастать.

Стеклохолст марки ПСХ-Т – используется для изоляции труб и оборудования в помещениях, на открытом воздухе, каналах, а так же в индивидуальном строительстве для теплоизоляции и звукоизоляции стен, потолков, полов, дверей, крыш, межэтажных перекрытий и т.п.

Стеклопластик рулонный марки РСТ – предназначен для применения в качестве покровного слоя теплоизоляции трубопроводов, находящихся внутри помещений, а так же при канальной прокладке тепловых сетей.

Фольгированные материалы – фольма-ткань, фольма-холст, фольгоизол СРФ предназначены для использования в строительных конструкциях промышленной тепловой изоляции в качестве покровного слоя теплоизоляции трубопроводов и теплоизоляционного слоя с парозащитным теплоотражающим покрытием.

ВОПРОС: Какими главными преимуществами обладают стекломатериалы?

ОТВЕТ:

Основными преимуществами материалов на основе стекловолокна являются – механическая прочность, устойчивость к высоким температурам, высокие электроизоляционные характеристики, устойчивость к процессам коррозии, высокая стабильность размеров после последующей переработки.

ВОПРОС: При каких температурах применяются стекломатериалы?

ОТВЕТ:

Диапазон рабочих температур — это показатель минимальной и максимальной температуры, при которых происходит нормальная работа материала:

Рабочая температура — Стеклоткань от — 200°С до +400°С.

Рабочая температура — Стеклохолст ПСХ-Т от — 200°С до +400°С.

Рабочая температура — Стеклоткань кремнеземная от — 200°С до +1100°С.

Рабочая температура — Стеклопластик рулонный марки РСТ от — 60°С до +200°С.

Рабочая температура — Фольгированные материалы (фольма-ткань фольма-холст, фольгоизол СРФ) от — 200°С до +200°С.

ВОПРОС: Подлежат ли стекломатериалы обязательной пожарной сертификации?

ОТВЕТ:

Согласно статьи 146 Федерального закона от 22.07.2008 года № 123 ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» стекломатериалы обязательному подтверждению соответствия требованиям указанного регламента НЕ ПОДЛЕЖАТ.

ВОПРОС: Являются ли стекломатериалы водонепроницаемыми?

ОТВЕТ:

Без дополнительной обработки полимерами стекломатериалы не является водонепроницаемыми за исключением фольгированных материалов.

ВОПРОС: Что обязательно нужно знать при выборе стекломатериалов?

ОТВЕТ:

Перед приобретением стеклотканей различных марок или стеклопластиков марки РСТ воспользуйтесь памяткой – Будьте бдительны «Большие хитрости маленьких производителей или поставщиков» – скачать на главной странице сайта.

ВОПРОС: В чем разница стекломатериалов, выпускаемых по ГОСТу и ТУ?

ОТВЕТ:

ГОСТ это государственный стандарт. Для создания ГОСТа задействуются многие институты, предприятия, эксперты. Проводятся многочисленные эксперименты, тесты, испытания. После выработки и подтверждения стандарта его утверждает Госстандарт России — организация с правами министерства, которая не только проверяет и утверждает ГОСТ, но и ревностно следит за тем, чтобы производители его соблюдали.

ТУ сокращение от «технические условия», которые формирует сам производитель, то есть в отличие от ГОСТа может быть добавлены в изделие другие комплектующие (составляющие) которые существенно не влияют на свойства изделия, но могут придавать ему другие качества.

ВОПРОС: Области применения стекломатериалов, выпускаемых по ГОСТу и ТУ?

ОТВЕТ:

Стеклоткани, выпускаемые по ГОСТу предназначены для использования в военно-промышленном комплексе, машиностроении, авиастроении и т. п. Стеклоткани, выпускаемые по ТУ имеют общестроительное назначение.

ВОПРОС: Особенности монтажа покровных материалов на трубопроводы?

ОТВЕТ:

При монтаже на трубопроводах покрывного слоя из стеклоткани, стеклопластика РСТ и фольгированных материалов — рекомендуется воспользоваться памяткой «Руководство по монтажу» – скачать на странице сайта в разделе продукция.

ВОПРОС: Как рассчитать количество покровного слоя на трубопроводе?

ОТВЕТ:

Согласно рекомендациям справочника строителя «Тепловая изоляция» под редакцией Кузнецова Г.Ф. 4-е издание дополнительное и переработанное – Москва «Стройиздат» 1985 года с. 163-165, на основании формулы определения длинны окружности или периметра круга. Или воспользоваться калькулятором расчета количество покровных материалов для изоляции трубопроводов.

ВОПРОС: Сколько метров в одном рулоне стекломатериалов?

ОТВЕТ:

Технические показатели на рулонные материалы должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и нормативного документа на конкретный вид материала:

Фольма-холст длина в одном рулоне состовляет — 15 метров.

Фольма-ткань длина в одном рулоне состовляет — 100 метров.

Стеклохолст ПСХ-Т длина в одном рулоне состовляет — 20 метров.

Фольгоизола марки СРФ длина в одном рулоне состовляет — 20 метров.

Стеклопластик рулонный марки РСТ длина в одном рулоне состовляет — 100 метров.

Стеклоткань различного назначения длина в одном рулоне состовляет в зависимости от марки от 100 — до 300 метров.

ВОПРОС: Что означает буква «Р» и «П» в маркировке стеклотканей?

ОТВЕТ:

В марке стеклоткани Т-23Р буква «Р» после цифры указывает тип станка, вырабатывающего ткань (пневморапирный). В марках электроизоляционных и конструкционных стеклотканей буква «П» после цифры указывает, что ткани вырабатываются на бесчелночных ткацких станках с перевивочной кромкой.

ВОПРОС: В чем разница между стеклохолстами ПСХ-Т и ИПС-Т?

ОТВЕТ:

Полотно стеклянное холстопрошивное ПСХТ-450 представляет собой многослойный холст, состоящий из беспорядочно расположенных стеклянных волокон, скрепленных вязально-прошивным способом. А иглопробивное полотно представляет собой стеклохолст, сформированный аэродинамическим способом, волокна которого скреплены многократным иглопрокалыванием.

Статьи — Краткое описание композитных материалов.

STEEL fiber (Металлик)

Материал нового поколения для производства композитных конструкций. Отличается оригинальным дизайном. По своим свойствам близок материал не много уступает карбону.

СТЕКЛОВОЛОКНО

Этот материал уже давно применяется при строительстве лодок, катеров, яхт и много другого. Стеклоткани (стеклорогожа) используются для придания жесткости и объема готовому изделию. Стеклоткань/стекловолокно это на самом деле стекло, вытянутое в очень тонкие волосообразные волокна. Отдельные волокна соединяются в нити и, затем, из нитей плетётся ткань. Является композитным материалом. Для изготовления весел и лодок мы используем стекловолокно класса Е (E-glass). Изначально оно разрабатывалась как диэлектрик для использования в электропромышленности, но потом оказалось, что и его механическая прочность достаточно хорошая. Стеклоткань типа «E» относительно дёшева и достаточно прочна. Изделие из стеклоткани способно возвращаться в исходную форму после ударов, не повлекших за собой разрушения элемента. Недостаток по сравнению с карбоном и карбон-арамидом – больший вес.

КАРБОН

Карбон — композитный материал, относится к классу углепластиков. Основу углетканей составляют тонкие нити углерода. Сломать нить просто, но порвать очень нелегко. Углепластиковые детали легче и прочнее стеклопластиковых. В производстве весел и лодок карбон позволяет добиться максимум прочности и жесткости при минимальном весе. Стоит сказать и о недостатках, а они, к сожалению, есть. Карбон имеет очень маленькое относительное удлинение, т. е. не растягивается.

АРАМИД или КЕВЛАР

Марка KEVLAR принадлежит известной американской корпорации DuPont. Этот материал был изобретен в 1965 г. учеными компании Стефанией Кволек и Гербертом Блэйдсом. Kевлар/арамид представляет собой паpааpамидовое (paraaramid) синтетическое волокно. Эти волокна состоят из длинных молекулярных цепей. Между собой цепи жестко сориентированы прочными внутренними связями, которые и определяют свойства кевлара/арамида. Kевлар/арамид – очень прочный материал, имеет высокую структурную твердость и как следствие малую степень растяжимости. К достоинствам кевларa/арамида можно отнести и следующее: низкая термическая усадка, высокое сопротивление на разрыв и порезы, небольшой вес.

КАРБОН-КЕВЛАР

Свойства карбона и кевлара/арамида давно пытаются объединить. В последнее время можно часто встретить гибриды карбон-арамид. Этот материал является промежуточным по своим характеристикам между карбоном и арамидом. Кроме того, чтобы полностью использовать все преимущества этих материалов, мы применяем вакуумные технологии, позволяющие снизить вес изделия на 30-40%, термообработку.

Все выше перечисленные композитные материалы нашли широкое применение при производстве кокпитов для болидов Формулы-1 и кабин самолетов, корпусов и мачт катеров и яхт, кузовных элементов, деталей внутренней отделки и даже рессор и карданов для автомобилей. По сравнению со стекловолокном это более дорогие материалы (в 4-5 раз).

Отличия свойств стеклотканей, кремнеземных и кварцевых тканей

Отличия свойств стеклотканей, кремнеземных и кварцевых тканей

Стеклянные волокна делятся на классы: дешевые простые волокна для общего применения и дорогие волокна специального применения. Характеристики стекловолокон находятся в прямой зависимости от способа производства, химсостава стекла, воздействия со стороны окружающей среды и изменения температур. Наиболее прочное – это непрерывное стекловолокно из бесщелочного и кварцевого магний алюмосиликатного стекла. Чем больше щелочи в стекле, тем больше снижается прочность стекловолокна.

В промышленности для изготовления стекла сырье подразделяется на основное и дополнительное. Стеклообразующие вещества – это основное сырье, а вспомогательное – средства для обесцвечивания, осветления, регулировки режима варки и крашения. Основное сырье – это кварцевый песок, борный ангидрид, сульфат натрия, поташ, известняк, доломит, глинозем, магнезит, окиси свинца и т. д. Кварцевый песок содержит в составе 99,0-99,5 % кремнезема, примерно 1% примесей. Качество стекловолокна находится в прямой зависимости от числа примесей, чем их больше, тем ниже качество стекловолокна.

Стеклоткани получают различными переплетениями нитей основы и утка. От способа переплетения зависят и свойства тканей. Стеклоткани выполняются сложными, главными, мелкоузорчатыми и крупноузорчатыми переплетениями.

Основные переплетения:

1. Полотняное – для электроизоляционных тканей;




2. Сатиновое и полотняное – материалы для конструкций;




3. Саржевое, сатиновое и полотняное – фильтровальные материалы.

Многослойные или сложные переплетения используются при изготовлении особых конструкционных материалов. Для декоративных материалов применяется крупноузорчатое и мелкоузорчатое переплетение.

Стеклоткани

Список областей применения стеклотканей огромен — от строительства до автомобильной промышленности. Из стеклоткани производят стекловолоконные конструкции и платы. Стеклоткани подразделяются на группы: для электроизоляции, стеклоткань из ровинга и НГП. Различаются стеклоткани только химическим составом. Самое широкое применение стеклоткань нашла в обтяжке трубопроводов. В сочетании со стекловатой стеклоткань эффективно удержит тепло. Стеклоткань не проводит электричество и часто используется в качестве изоляционного средства в разнообразных устройствах.

Кремнеземные ткани 

Отличаются повышенным содержанием оксида кремния — до 95 процентов. Кремнеземная ткань работает при температурах до 1100-1200 градусов. Такая ткань является надежным барьером для защиты от пожаров, применяется в качестве фильтров в условиях агрессивной среды. Ткань обладает низкой теплопроводностью, отличными электроизоляционными свойствами и стойкостью к радиационным излучениям. Кремнеземная ткань получила широкое распространение во многих отраслях промышленности в качестве теплоизоляционного и огнезащитного средства. Кремнеземные ткани безопасны для здоровья человека и являются хорошей заменой вредному для человека асбесту.

Кварцевые ткани

Кварцевое волокно в своем составе имеет уже более 99 процентов оксида кремния. Температура плавления подобных волокон — 1750 градусов. При температуре 1200 градусов изделия из кварцевого волокна показывают высокую устойчивость — волокно способно выдержать температуру в 2000 градусов при условии кратковременного воздействия. Кварцевое волокно, благодаря своим свойствам, главным образом используется в аэрокосмической промышленности и в областях, где необходима очень высокая термостойкость. Учитывая это, а также большую прочность и устойчивость к ультрафиолетовому излучению, из кварцевых волокон делают обтекатели самолетов, изготавливаются материалы для теплозащиты атомных реакторов и высокотемпературных печей. Ткани из кварцевого волокна идут на изготовление высокоэффективных подложек для нанесения катализаторов. Как видим, изменяя химический состав стекла, ему можно придать нужные свойства – устойчивость к воздействию высоких температур, способность противостоять агрессивной среде, прочность и необходимые электрофизические характеристики.

SammaS — Типы стеклянных волокон

Все стеклянные волокна условно можно разделить на два больших класса: дешевые волокна общего применения и дорогостоящие волокна специального применения. Почти 90 % всех стеклянных волокон, которые выпускаются сегодня в мире это стекловолокно марки Е. Подробно требования к таким волокнам изложены, например, в стандарте ASTM D578-98. Остальные 10% процентов – это волокна специального назначения. Большинство марок стекловолокна получили свое название благодаря своим специфическим свойствам:

   ‐ Е (electrical) – низкой электрической проводимости;
   ‐ S (strength) – высокой прочности;
   ‐ AR (alkali resistant) – высокая щелочестойкость;
   ‐ D (dielectric) – низкая диэлектрическая проницаемость;
   — Кварцевое стекло — значительная термическая стойкость;
   ‐ C (chemical) – высокой химической стойкости;
   ‐ M (modulus) – высокой упругости;
   ‐ А (alkali) –высокое содержание щелочных металлов, известково-натриевое стекло.

Для электрической изоляции применяется только бесщелочное (или малощелочное) алюмосиликатное или алюмоборосиликатное стекловолокно. Для конструкционных стеклопластиков, как правило, используют бесщелочное магнийалюмосиликатное или алюмоборосиликатное стекловолокно. Для стеклопластиков неответственного назначения можно употреблять и щелочесодержащее стекловолокно.

Механические характеристики стекловолокон напрямую зависят от метода производства, химического состава стекла, температуры и окружающей среды. Самую большую прочность имеют непрерывные стекловолокна из бесщелочного и кварцевого магнийалюмосиликатного стекла. Повышенное содержание щелочей в исходном стекле значительно снижает прочность стекловолокон.

Таблица 1. Химический состав некоторых стекол для получения непрерывного волокна.

Таблица 2. Физико-механические свойства некоторых марок стеклянного волокна.

Стекло E

Химический состав
На сегодняшний день в мире выпускается 2 типа стекловолокна марки E. В большинстве случаев E-стекло содержит 5-6 масс. % оксида бора. Современные экологические нормы в США и Европе запрещают выброс бора в атмосферу. В то же время известно, что в процессе стеклообразования, а также в последующих процессах стекловарения происходит обеднение стекломассы некоторыми компонентами за счет их улетучивания. Из компонентов шихты наибольшей летучестью обладают борная кислота и ее соли, оксид свинца, оксид сурьмы, селен и некоторые его соединения, а также хлориды. Летучесть, рассчитанная на 1% содержания оксида в обычных стеклах, составляет для отдельных оксидов в масс. %: Na2O (из Na2CO3) – 0.03, К2О (из K2CO3) – 0.12, В2О3 – 0.15, ZnO – 0.04, РbО – 0.14, CaF2 – до 0.5. Таким образом, современные предприятия вынуждены устанавливать у себя дорогие системы фильтрации.

В качестве альтернативы возможно получение Е-стекол, не содержащих бора на основе системы SiO₂–Al₂O₃–CaO–MgO.

Коммерческое стекловолокно марки Е получают на основе системы SiO₂–Al₂O₃–CaO–MgO–B₂O₃ или системы SiO₂–Al₂O₃–CaO–B₂O₃. Продукты, полученные на основе последней системы, как правило, все-таки содержат небольшое количество оксида магния (до 0,6 масс. %), что связано с особенностями сырья, которое использую для получения стекол.

Важно отметить, что точный состав стекловолокна Е может отличаться друг от друга не только для разных производителей, но даже и для разных заводов одной компании. Это обусловлено прежде всего географическим расположением предприятия и, как следствие, доступностью сырья. Кроме того на разных предприятиях осуществляется разный контроль за технологическим процессом и методы его оптимизации.

Состав борсодержащего стекловолокна и стекловолокна без оксида бора значительно отличается друг от друга. Содержание оксида кремния в борсодержащих стеклах марки Е составляет 52-56 %. Для стекловолокна без оксида бора содержание оксида кремния несколько выше и лежит в интервале 59-61 %. Содержание оксида алюминия для обоих типов стекла Е близко и составляет 12-15 %. Содержание оксида кальция также отличается незначительно – 21-23 %. Содержание оксида магния в стекле варьируется в широких пределах. Для стекол, полученных на основе тройных систем, оно составляет менее 1%, и является следствием неоднородности сырья. В случае если в состав шихты входит доломит содержание оксида магния может достигать 3,5 %.Отличительной особенностью Е-стекол, не содержащих бор, является повышенное содержание в них оксида титана – от 0,5 до 1,5 %, в то время как в классическом Е стекле его содержание находится в пределах 0,4-0,6 %.

Особенности получения
Температура получения волокон из борсодержащего Е-стекла составляет 1140-1185 °С. Температура плавления составляет 1050-1064ы плавления. В отличие от своего экологически чистого аналога борсодержащие волокна из Е-стекла имеют более низкую на 110 °С температуру получения, которая составляет 1250-1264 °С, а температуру плавления 1146-1180 °С. Температуры размягчения для волокон на основе борсодержащих Е-стекол и Е-стекол без оксида бора составляют 830-860 °С и около 916 °С соответственно. Более высокая температура получения экологически чистых стеклянных волокон на основе Е-стекла приводит к росту потребления энергоресурсов для их получения, и, как следствие, увеличению стоимости.

Свойства
Механические свойства обоих видов волокон на основе Е-стекла почти одинаковы. Прочность на разрыв составляет 3100-3800 МПа. Однако модуль упругости у волокон без оксида бора несколько выше (80-81 ГПа), чем у обычных волокон (76-78 ГПа). Основным отличием стекловолокна марки Е без бора является более чем в 7 раз большая кислотостойкость (выдержка при комнатной температуре в течение 24 часов в 10% растворе серной кислоты). По своей кислотостойкости эти волокна приближаются к химически стойким волокнам на основе ECR стекла.

Плотность борсодержащих стеклянных волокон несколько ниже (2,55 г/см³) по сравнению со своим экологически чистым аналогом (2,62 г/см³). Плотность Е-стекла выше, чем у стекол других типов (за исключением ECR стекла).

С увеличением содержания бора в таких стеклах уменьшается коэффициент преломления и коэффициент линейного расширения. Не содержащие бор Е-стекла имеют более высокую диэлектрическую постоянную, которая при комнатной температуре и частоте 1 МГц составляет 7. Поэтому борсодержащие волокна чаще используют при производстве электронных плат и в аэрокосмической промышленности. В широком производстве композитов эта разница не имеет такого критического значения.

Стекло S

Впервые химический состав стекла под маркой S-glass был запатентован компанией Owens Corning в 1968 (патент 3402055). В состав этого стекла входило 55-79,9 % SiO₂, 12,6-32 % Al₂O₃, 4-20 % MgO. Создание стекловолокна марки S было вызвано бурным развитием композиционных материалов в США в то время и, как следствие, необходимостью созданию стекловолокна с высокими прочностью и модулем упругости. В настоящее время стекло под этой  маркой  получают  на  основе  систем  SiO₂-Al₂O₃-MgO  или  SiO₂-A₂O₃-MgO-CaO.  В исключительных случаях в S-стекло добавляют BeO₂, TiO₂, ZrO₂.

Особенности получения
Благодаря высокому содержанию тугоплавких оксидов S-стекло имеет очень высокую температуру размягчения 1015-1050 °С. Соответственно высокими являются и температура получения волокон – около 1200 °С, что сопоставимо со стекловолокном марки AR.

Свойства
Стекловолокно  марки  S  обладает  рекордными  значениями  прочности  и  модуля упругости для данного класса материалов. Лучшая продукция из S-стекла ничем не уступает по своему качеству углеродному волокну и также как и последнее применяется в основном в аэрокосмической области. Прочность волокон при комнатной температуре составляет 4500-4800 МПа, модуль упругости – 86-87 ГПа, прочность лучших образцов волокна марки ВМП – до 7000 МПа.

Стекло AR

Химический состав
В  начале  70-х  годов  английская фирма  «Pilkington Brothers» разработала и  стала выпускать в промышленных масштабах высоко-циркониевое стеклянное волокно Cemfil для армирования цемента. Впоследствии эта марка перешла компании Saint-gobain, в настоящее время основным производителем стекловолокна на основе стекла AR является компания OwensConing и японскаякомпания Nippon electric glass. Щелочестойкие стекла выпускают на основе системы ZrO₂-SiO₂-Na₂O. Содержание дорогого оксида циркония в них варьируется в пределах 15-23 %. Поскольку температура плавления чистого оксида циркония достаточно высока (2715 С), в стекло добавляют значительное количество щелочных металлов, чаще всего Na2O 18-21 %.

Особенности получения
Тугоплавкие  составы  значительно  усложняют  технологию  производства  волокна, кроме того, цирконий-содержащее сырье дефицитно и дорого для изготовления массовой продукции. Поэтому вопрос совершенствования составов стекол для армирования цемента продолжает   оставаться   актуальным.   Температура   получения   волокон   из   AR-стекла составляет 1280-1320 °С, температура плавления – 1180-1200 °С.

Свойства
Прочность на разрыв волокон на основе AR-стекла довольно низка и составляет около 1500-1700 МПа. Модуль упругости 72-74 ГПа. Такие волокна самые тяжелые среди всех видов стекловолокна, их плотность составляет около 2,7 г/см3.

Поскольку основной областью применения волокон на основе AR-стекла является армирование цементов и бетонов, то основной характеристикой таких волокон является их устойчивость в щелочной среде. Потеря массы после кипячения в насыщенном растворе NaOH  для  волокон  на  основе  AR-стекла  составляет  2-3  %.   Для  сравнения  эта  же характеристика для базальтовых волокон составляет 6-7 %.

Стекло ECR

Химический состав
Впервые стекловолокно под маркой ECR-glass (в некоторых источниках оно указано как химически стойкое Е-стекло) стали выпускать в 1974 г. Это стекло имеет в своем составе до 3 % TiO2 и до 3 % ZnO. Совершенно некорректно называть это стекло разновидностью Е- стекла, поскольку, согласно требованиям международных стандартов, Е-стекло вообще не должно содержать оксида циркония, и к тому же содержание TiO2 в ECR стеклах превышает положенные 1,5 %. Стекловолокно на основе ECR стекла не содержит в своем составе оксида бора,  что  положительно сказывается на  экологичности производства. Зачастую  в  состав стекловолокна ECR вводят до 3 % Li2O.

Особенности получения
Оксид титана является плавнем, его значительное содержание приводит к заметному уменьшению вязкости  стекла  и,  как  следствие,  температуры  получения  волокон.   Оксид циркония положительно влияет на химическую стойкость стекла. Температура формования волокон на основе ECR стекла составляет около 1218 °С, что меньше, чем у стекловолокна на  основе  Е-стекла.  В  то  же  время  для  стекол  с  высоким  содержанием  оксида  лития температура получения волокон выше, чем у стекловолокна Е и составляет около 1235 °С. Фактически это означает, что оксид цинка является более эффективным плавнем, чем оксид бора,  к  тому же более экологичен и придает дополнительно полезные свойства стекловолокну.

Свойства
Стекловолокно ECR было разработано специально для использования в агрессивных средах, например устойчивость в кислых средах в 4-5 раз выше. При этом прочность этих волокон остается на уровне стекловолокна Е и составляет порядка 2800-3000 МПа, модуль упругости около 80-83 ГПа. Несмотря на то, что плавление и выработка волокна из ECR проводят при более низких температурах его стоимость превышает стоимость стекловолокна Е из-за наличия дорогих компонентов.

Стекло D

В настоящее время волокна из D-стекла являются больше экзотикой, чем реальным продуктом на рынке стекловолокна, поскольку многие производители плат предпочитают использовать  вместо  них  альтернативные  виды  стекловолокна.  Например,  сверхчистые кварцевые   волокна,   полые   волокна   из   Е-стекла   также   обладают   более   низкими диэлектрическими  характеристиками,  чем  широко  распространенное  стекловолокно  Е. Однако,  у  кварцевых  волокон  меньше  модуль  упругости,  что  важно  при  изготовлении печатных плат, а полые волокна теряют свои диэлектрические свойства в условиях высокой влажности.

Химический состав
Зачастую в  электронной промышленности требуются материалы с  очень низкими показателями диэлектрической проницаемости. Электрические свойства волокон определяются  такими  свойствами  как  удельное  объемное  сопротивление, поверхностная проводимость,  диэлектрическая  постоянная  и  тангенс  угла  диэлектрических  потерь.   В большинстве   случаев   при   производстве   плат   в   качестве   армирующего  наполнителя используют Е-стекло, однако уменьшение размеров печатных плат предъявляет повышенные требования к стекловолокну. Для решения этой проблемы было разработаны составы стекол марки D. Такие стекла и волокна получают на основе системы SiO2-B2O3-R2O. Содержание в стеклах с низкими диэлектрическими характеристиками оксида кремния достигает 74-75 %, оксида бора – до 20-26 %. Для уменьшения температуры выработки в эту систему добавляют оксиды щелочных металлов (до 3%). Иногда оксид кремния частично замещают на оксид алюминия (до 15 %).

Свойства
Высокое содержание оксида бора приводит к значительному снижению в D-стеклах диэлектрической постоянной и тангенса угла диэлектрических потерь по сравнению с Е- стеклом.

Особенности получения
Из-за высокой стоимости волокна из D-стекла в настоящее время получают только мелкосерийными партиями. Кроме того, высокое содержание в них оксида бора делает их процесс изготовления очень трудным, что связано с высокой летучестью этого компонента в процессе плавления шихты. Температура размягчения D-стекол составляет 770 °С.

Кварцевое стекло

Кварцевые   волокна   используют   в   тех   случаях,   когда   требуется   значительная термическая стойкость. Кварцевые волокна с содержанием SiO2 менее 95 % (как правило их называют  кремнеземные  волокна)  получают  путем  путем  кислотной  обработки  волокна алюмоборосиликатного  состава,  широко  применяемого  для  изготовления  бесщелочного волокна, и из силиката натрия с различными добавками. Кремнеземные волокна, полученные выщелачиванием   волокон   из   горных   пород,   не   уступают   кремнеземным   волокнам, выпускаемым промышленностью. Температура применения кремнеземных волокон 1200 °С.

Сверхчистые кварцевые волокна (содержание SiO2  более 99 %) получают методом сухого формования из водного раствора жидкого стекла. Такие волокна выпускаются под торговой  маркой  Silfa  и  используются  для  теплозащиты.  В  СССР  кварцевые  волокна получали по штабиковому способу: вытягиванием нити из капли разогретого конца штабика или   путем   раздува   образующейся   капли   ацителено-кислородным   или   кислородно- водородным пламенем. Производство кварцевого волокна может также осуществляться в два приема: получение волокон диаметром 100-200 мк, а затем их раздув потоком раскаленных газов. Волокна собираются на  конвейере и  формуются либо в  виде  матов, либо в  виде ровницы. Температура плавления таких волокон 1750 °С. При Т = 1450-1500 °С происходит спекание  (деформация  в  твердой  фазе),  но  без  размягчения.  В  условиях  длительной эксплуатации и теплосмен, изделия из кварцевого волокна являются стойкими до Т = 1200°С, выше которой у  них снижается прочность вследствие кристаллизации.. В настоящее время такие волокна выпускаются под маркой quartztel и astroquartz.

Свойства
Сверхчистые  кварцевые  волокна   в   основном  применяются  в   аэрокосмической промышленности в тех областях, где требуется высокаятермостойкость. Сочетая высокую термическую стойкость, прочность и радиопрозрачность для ультрафиолетового излучения и излучения с большей длиной волны такие волокна используют для производства обтекателей самолетов.

Использованы материалы из учебного пособия «Стеклянные волокна». С.И. Гутников, Б.И. Лазоряк, Селезнев А.Н.

шланги, рукава и полимерные материалы, с доставкой по РФ. Офисы в Казни и Ульяновске. »

15 дек. 2015

Особенности монтажа стеклоткани и стеклопластика на трубопроводы.

  Тепловая изоляция трубопроводов требует использования определенного набора материалов с высокими показателями стойкости к атмосферному воздействию, тепловому излучению и безопасности. Сегодня, на рынке представлено огромное количество подобных материалов, однако наиболее популярными и распространенными из них являются рулонные стеклопластики и стеклоткани.

Монтаж стеклопластика РСТ

Стеклопластик РСТ – представляет собой рулонный материал, стандартная ширина которого составляет 1метр. В соответствии с маркировкой стеклопластик РСТ может иметь различную плотность, от 250 г/м2, до 530 г/м2.

Укладка рулонного стеклопластика производится по выравнивающему слою из жестких материалов. Как правило, в качестве выравнивающего слоя используются такие материалы как пергамин или рубероид, в отдельных случаях, асбокартон. Для того чтобы выравнивающий слой был надежно скреплен с трубопроводом его фиксируют скобами диаметром 2мм, которые располагаются через каждые 200мм или прорезиненными лентами, альтернативой которым, могут выступать кольца из проволоки.

Сам стеклопластик РСТ монтируется либо спирально, либо отдельными полотнищами, в зависимости от того какой диаметр имеет трубопровод. В последнем случае, он укладывается с нахлестом в 50мм и более  по швам.

Швы требуют обработки – их проклеивают лаком или другими составами, на открытом воздухе стеклопластик также крепят упаковочными лентами.

Монтаж стеклоткани.

Монтаж покрывного слоя из стеклоткани производится аналогичным с рулонным стеклопластиком образом. Однако, в отличие от стеклопластика РСТ стеклоткань требует дополнительной обработки (покрытие краской или эмалью).

Стеклоткань и стеклопластик РСТ в Казани.

Купить стеклоткань и стеклопластик вы можете свзавшись с нами любым удобным для вас способом.  ТК РЕСУРСГРУПП реализует рулонные теплоизоляционные материалы оптом и в розницу. Вся реализуемая нами продукция имеет паспорта завода изготовителя и отличается самыми высокими качественными характеристиками.

Стекловолокно – типы, свойства и применение

Стекловолокно – это форма армированного волокном пластика, где стекловолокно является армированным пластиком. Возможно, по этой причине стекловолокно также известно как пластик, армированный стекловолокном, или пластик, армированный стекловолокном. Стекловолокно обычно сплющено в лист, произвольно расположено или вплетено в ткань. В зависимости от использования стекловолокна стекловолокно может быть изготовлено из различных видов стекла.

Стекловолокно легкое, прочное и менее хрупкое.Лучшая часть стекловолокна — это его способность принимать различные сложные формы. Это в значительной степени объясняет, почему стекловолокно широко используется в ваннах, лодках, самолетах, кровлях и других областях.

В этой статье мы более подробно поговорим о видах стеклопластика, их свойствах и применении. Давайте начнем.

Типы и формы стекловолокна: 

В зависимости от используемого сырья и их пропорций для изготовления стекловолокна стекловолокно можно разделить на следующие основные типы:

• А-стекло : стекло стекло и устойчиво к химическим веществам.По составу стекловолокна А оно близко к оконному стеклу. В некоторых частях мира он используется для изготовления технологического оборудования.
• С-стекло : С-стекло обладает очень хорошей устойчивостью к химическому воздействию и также называется химическим стеклом.
• Е-стекло : Его также называют электрическим стеклом, оно является очень хорошим изолятором электричества.
• AE-стекло : щелочестойкое стекло.
• Стекло S : Оно также называется структурным стеклом и известно своими механическими свойствами.

Стекловолокно выпускается в различных формах для различных применений, основными из которых являются:

• Лента из стекловолокна : Ленты из стекловолокна состоят из нитей из стекловолокна и известны своими теплоизоляционными свойствами. Эта форма стекловолокна находит широкое применение в обертывании сосудов, горячих трубопроводов и т.п.
• Ткань из стекловолокна : Ткань из стекловолокна гладкая и доступна в различных вариантах, таких как нити из стекловолокна и нити из стекловолокна.Широко используется в качестве тепловых экранов, в противопожарных завесах и др.
• Веревка из стекловолокна : Веревки сплетены из пряжи из стекловолокна и используются для упаковки.

Свойства стекловолокна

• Механическая прочность : Удельное сопротивление стекловолокна выше, чем у стали. Таким образом, он используется для изготовления высокопроизводительных
• Электрические характеристики : Стекловолокно является хорошим электрическим изолятором даже при небольшой толщине.
• Негорючесть : Так как стекловолокно является минеральным материалом, оно естественно негорюче. Он не распространяет и не поддерживает пламя. Он не выделяет дыма или токсичных продуктов при воздействии тепла.
• Размерная стабильность : Стекловолокно не чувствительно к колебаниям температуры и влажности. Имеет низкий коэффициент линейного расширения.
• Совместимость с органическими матрицами : Стекловолокно может иметь различные размеры и может сочетаться со многими синтетическими смолами и некоторыми минеральными матрицами, такими как цемент.
• Негниющий : Стекловолокно не гниет и не подвергается воздействию грызунов и насекомых.
• Теплопроводность : Стекловолокно имеет низкую теплопроводность, что делает его очень полезным в строительстве.
• Диэлектрическая проницаемость : Это свойство стекловолокна делает его подходящим для электромагнитных окон.

Применение стекловолокна в различных отраслях промышленности

Материалы с высокотемпературной изоляцией обеспечивают эффективный тепловой барьер для промышленных прокладок.Поскольку стекловолокно является прочным, безопасным и обеспечивает высокую теплоизоляцию, стекловолокно является одним из наиболее предпочтительных материалов для промышленных прокладок. Они не только обеспечивают лучшую изоляцию, но также помогают защитить оборудование, сохранить энергию и обеспечить безопасность профессиональной рабочей силы. Возможно, по этой причине стекловолокно широко используется в следующих отраслях промышленности:

• Производство напитков : Решетки из стекловолокна используются во многих областях, например, на линиях розлива и в варочных цехах.
• Автомойки : В последнее время решетки из стекловолокна широко используются для защиты от ржавчины и для придания контрастного цвета областям, которые ранее выглядели запрещенными. Он осветляет внутреннюю часть туннеля автомойки, заставляя машину выглядеть чище, чем она была.
• Химическая промышленность : В этой отрасли решетка из стекловолокна используется для защиты от скольжения встроенной поверхности песка и химической стойкости различных смоляных соединений. Используемые химикаты сочетаются со смолами.
• Градирни : Поскольку градирни всегда влажные, их необходимо защищать от ржавчины, коррозии и других проблем с безопасностью. Благодаря превосходным свойствам стеклопластика, он используется в этих башнях в качестве экранирования для защиты людей и животных от опасных зон.
• Доки и причалы : Доки подвергаются коррозии, ржавчине и повреждению соленой морской водой. Так, стекловолокно здесь используется для защиты.
• Пищевая промышленность : На предприятиях по переработке курятины и говядины решетки из стекловолокна используются для защиты от скольжения и для удержания разъедающей крови. В большинстве областей пищевой промышленности также используется стекловолокно, поскольку другие материалы для решетки не подходят.
• Фонтаны и аквариумы : Фонтаны и аквариумы всех размеров используют стекловолокно для поддержки камней, чтобы способствовать циркуляции и фильтрации из-под камней. В больших общественных фонтанах решетки из стекловолокна используются для защиты форсунок и фонарей от повреждений. Это также удерживает людей от утопления в фонтанах.
• Производство : Встроенная зернистая поверхность решетки из стекловолокна обеспечивает сопротивление скольжению во влажных местах или в местах, где присутствуют гидравлические жидкости или масла.
• Металлургия и горнодобывающая промышленность : Решетка из стекловолокна используется в областях переработки электроники, подверженных химической коррозии. Здесь нельзя использовать другие решетчатые материалы.
• Производство электроэнергии : Многие области производства электроэнергии, такие как резервуарные парки, скрубберы и другие, используют стекловолокно. Причиной этого является непроводящее свойство стекловолокна.
• Гальванические установки : В этом приложении используется решетка из стекловолокна из-за противоскользящих свойств поверхности.
• Целлюлозно-бумажная промышленность : Свойство стекловолокна, которое делает его устойчивым к химической коррозии, используется на целлюлозно-бумажных предприятиях. В последнее время стеклопластик используется во многих сферах благодаря своей коррозионной стойкости и противоскользящим свойствам.
• Автомобильная промышленность : Стекловолокно широко используется в автомобильной промышленности. Почти каждый автомобиль имеет компоненты и обвесы из стекловолокна.
• Аэрокосмическая промышленность и оборона : Стекловолокно используется для производства деталей как для военной, так и для гражданской аэрокосмической промышленности, включая испытательное оборудование, воздуховоды, кожухи и другие.

Узнайте больше о портфолио стекловолокна Phelps

Стекловолокно является важным компонентом целого ряда отраслей промышленности, в том числе установок по очистке сточных вод, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, противопожарной защиты и нефтяных месторождений. Чтобы узнать больше о стекловолокне и его применении, позвоните в Phelps по телефону 1-800-876-SEAL сегодня для получения более подробной информации и ознакомьтесь с ассортиментом стекловолокна Phelps.

Разница между стекловолокном и пластиком

Основное отличие — стекловолокно против пластика

Стекловолокно и пластик являются важными соединениями, которые используются в производстве различных предметов, которые мы используем в нашей повседневной жизни.Это синтетические вещества, то есть стекловолокно и пластик сделаны людьми. Производство этих соединений осуществляется на очень крупных предприятиях. Хотя эти соединения выглядят одинаково и демонстрируют несколько схожие свойства, они отличаются друг от друга. Основное различие между стекловолокном и пластиком заключается в том, что стекловолокно является неорганическим, а пластик — органическим.

Ключевые области охвата

1. Что такое стекловолокно
      – определение, метод производства, свойства и использование
2.Что такое пластик?

Ключевые термины: стекловолокно, армированный волокном пластик, стекло, ковкий пластик, полиэстер, полиэтилен, смола

Что такое стекловолокно

Стекловолокно представляет собой армированный пластиковый материал, состоящий из стеклянных волокон, встроенных в матрицу из смолы.Это разновидность пластика, армированного волокном. Это означает, что это композитный материал, состоящий из полимерного материала, заделанного волокнами. В качестве волокон здесь используются стеклянные волокна.

Производство стекловолокна начинается с нагревания стекла до расплавления. Затем это расплавленное стекло выдавливается через очень маленькие отверстия. Это создает очень тонкие стеклянные нити. Затем эти стеклянные нити покрывают подходящим химическим составом и связывают вместе. Это покрытие делается для обеспечения надлежащего сцепления между стеклянными волокнами и смолой.Поэтому эти химические вещества называются связующими. Если нет, то эти нити можно сплести. Затем к этому пучку стеклянных волокон или тканой структуре добавляется смола. Это придает стекловолокну более высокую прочность.

Рисунок 1: Каноэ из стекловолокна

Существует множество применений стекловолокна; например, он используется для производства дверей, шкафов, лодок, автомобильных деталей и т. д. Эти вещи могут быть изготовлены из стекловолокна, потому что стекловолокно имеет более высокую прочность по сравнению с его меньшим весом.Изделия из стеклопластика также очень прочны.

Что такое пластик

Пластик представляет собой синтетический материал, состоящий из широкого спектра органических полимеров. Пластик – это органическое соединение. Это податливое вещество; таким образом, ему можно придавать разные формы для получения разных объектов.

Пластик состоит из полимерных цепей, состоящих в основном из атомов углерода, водорода и некоторых других элементов. Эти полимерные цепи имеют много повторяющихся звеньев. Эти повторяющиеся звенья представляют собой мономер, который использовался для производства пластика.Чтобы получить желаемые свойства пластика, мы можем добавить к этим полимерным цепям различные боковые группы.

Поскольку существует широкий спектр различных пластиков, их можно разделить на категории в зависимости от их состава. Например, полиэстер — это пластик. Он назван так потому, что состоит из мономеров сложных эфиров. Иногда пластмассы классифицируют в соответствии с их физическими свойствами, такими как твердость, плотность и т. д. Существуют и другие классификации, основанные на многих других параметрах.

Еще одной важной группой пластмасс являются термопластичные компаунды.Это полимерные соединения. Термопластичные полимеры не претерпевают никаких изменений в своей химической структуре при нагревании. Следовательно, эти полимеры можно формовать для получения различной формы. Полиэтилен, полипропилен и ПВХ являются хорошими примерами термопластичных полимеров.

Рисунок 2: Пластик очень полезен в производстве для различных нужд.

Пластмассы обычно представляют собой твердые соединения. Они являются плохими проводниками тепла и электричества. Пластмассы долговечны с медленным разложением.Они очень полезны благодаря этим важным свойствам. Пластиковые изделия есть повсюду, и мы используем их для самых разных целей.

Разница между стекловолокном и пластиком

Определение

Стекловолокно: Стекловолокно относится к армированному пластиковому материалу, состоящему из стеклянных волокон, встроенных в полимерную матрицу.

Пластмассы: Пластмасса представляет собой синтетический материал, состоящий из широкого спектра органических полимеров.

Классификация

Стекловолокно: Стекловолокно представляет собой неорганическое соединение.

Пластмассы: Пластмасса представляет собой органическое соединение.

Состав

Стекловолокно: Стекловолокно состоит из стеклянных нитей и смолы.

Пластмассы: Пластмассы состоят из цепочек органических полимеров.

Особые свойства

Стекловолокно: Стекловолокно обладает высокой прочностью по сравнению с его легким весом.

Пластмассы: Пластмассы можно нагревать и формовать обратно в различные формы.

Заключение

Стекловолокно и пластмассы являются очень важными соединениями, которые используются для изготовления различных изделий, используемых в повседневной жизни. Стеклопластик очень популярен в производстве корпусов лодок благодаря своей высокой прочности и легкому весу. Пластмассы используются для производства нескольких тысяч изделий. Хотя стекловолокно тоже выглядит как пластик, на самом деле это не пластик. Основное различие между стекловолокном и пластиком заключается в том, что стекловолокно неорганическое, а пластик органический.

Каталожные номера:

1. «Стекловолокно». Как производятся продукты, доступно здесь.
2. Джонсон, Тодд. «Все, что вы хотели знать о стекловолокне». ThoughtCo, доступно здесь.
3. Гельменстин, к.т.н. Анна Мария. «Что такое пластик? Определение и примеры». ThoughtCo, доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «1998-10-tema-canoe» Робертбоди из английской Википедии (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Пластиковый алфавит 02» Мартина Абегглена — (CC BY-SA 2.0) через Викисклад Commons

15 различных типов стекловолокна

Узнайте все о множестве различных типов стекловолокна, классифицированных главным образом в соответствии с их свойствами и формой, а также о том, как эти универсальные волокна используются в самых разных областях.

Стекловолокно или стекловолокно является одним из наиболее распространенных волокон, которые используются в промышленности армированных полимеров. Помимо стекловолокна, обычно используются углеродное волокно и кевлар.Стекловолокно очень универсально и может быть превращено в листы или произвольно сплетено в ткани. Стеклянные волокна могут быть превращены в разные типы стекла, в зависимости от цели, для которой оно будет использоваться.

Связанный:   Винил, дерево, стекловолокно, алюминиевые окна | Виды звукоизоляции | Виды звуконепроницаемых окон | Виды звукоизоляционных стеновых материалов | Типы звуконепроницаемого стекла

Фон из стекловолокна

Стекловолокно было изобретено Рене Фершо де Реомюром.Крупномасштабное производство стекловолокна началось в конце восемнадцатого века. До 1935 года он оставался забытым композитным материалом, и только после того, как из стекловолокна были превращены в пряжу, он приобрел популярность. Стекловолокно впервые было использовано в авиационной промышленности в качестве композитного материала. С тех пор он использовался во многих коммерческих приложениях.

Стекловолокно  названо так потому, что оно сделано из стекла — того же стекла, которое используется для изготовления окон и кухонных стекол.Однако именно метод изготовления придает ему известную вам форму. Стекло плавится и продавливается через отверстия очень малого диаметра. Производимые стеклянные нити чрезвычайно тонкие и могут быть сплетены в листы или превращены в пухлые вещества, которые используются в звукоизоляции и изоляции.

Сегодня стекловолокно , армированное стекловолокном , или стекловолокно, используется в производстве ряда продуктов, от автомобилей и самолетов до гидромассажных ванн и душевых кабин.Стекловолокно более гибкое и менее дорогое, чем углеродное волокно. Он также отличается тем, что прочнее многих металлов. Он легкий и очень податливый, а это значит, что из него можно легко формовать различные формы.

Стекловолокно

полностью завоевало рынок по всем правильным причинам. Если вы хотите узнать, что такое стекловолокно и почему оно доминирует в отрасли, вы можете прочитать дальше, чтобы узнать все, что известно о стекловолокне.

Свойства стекловолокна

Стекловолокно является наиболее популярным армирующим полимером благодаря набору свойств .Как мы уже говорили ранее, стекловолокно широко используется во многих отраслях промышленности по вполне понятным причинам. Давайте посмотрим на его свойства.

Механическая прочность

Удельное сопротивление стеклопластика больше, чем у стали, что делает его высокоэффективным армирующим материалом.

Электрические характеристики

Стекловолокно

обладает хорошей электроизоляцией, даже если его толщина невероятно мала.

Размерная стабильность

Одним из лучших свойств стекловолокна является то, что оно не чувствительно к колебаниям влажности или температуры. Коэффициент линейного расширения довольно низкий.

Теплопроводность

Теплопроводность стекловолокна низкая, что делает его очень полезным материалом в строительной отрасли.

Негорючесть

Еще одной особенностью, которая делает стекловолокно популярным материалом, является его минеральный состав.Поскольку это минеральный материал, он негорюч, что означает, что он не поддерживает и не распространяет пламя. Не выделяет ядовитых веществ и дыма даже при воздействии тепла.

Совместимость с органическими материалами

Стекловолокно доступно в различных размерах. Обладает способностью сочетаться с рядом минеральных матриц, таких как цемент, а также с многочисленными синтетическими смолами.

Долговечность

Стеклопластик очень прочный материал, так как не гниет.Не поражается насекомыми и грызунами. Это обеспечивает структурную целостность и долговечность конструкций, построенных с использованием стекловолокна.

Диэлектрическая проницаемость

Стеклопластик

диэлектропроницаем, благодаря чему его можно использовать для изготовления электромагнитных окон.

Основной состав стекловолокна

Стекловолокно может быть изготовлено во многих типах для конкретных целей. Различные типы стекловолокна имеют различный состав, что приводит к различным характеристикам каждого типа стекловолокна.

Основной состав всех видов стекловолокна одинаков, за исключением нескольких видов сырья. Количество всех сырьевых материалов в каждом типе стекловолокна различно, что придает каждому типу уникальный набор свойств.

Основные сырьевые материалы , используемые при производстве стекловолокна, включают кварцевый песок, кальцинированную соду и известняк. Другие ингредиенты включают буру, кальцинированный глинозем, магнезит, каолиновую глину, полевой шпат и т. д. Кварцевый песок является стеклообразователем, а кальцинированная сода и известняк снижают температуру плавления. Другие ингредиенты способствуют улучшению различных свойств. Например, бура повышает химическую стойкость.

Типы стекловолокна в зависимости от их свойств

Как обсуждалось выше, существует множество типов стекловолокна в зависимости от состава. Ниже перечислены основные типы стекловолокна :

.

1.  Стекловолокно A

Стекло

A также известно как щелочное стекло или известково-натриевое стекло .Это наиболее доступный тип стекловолокна. Около 90% производимого стекла составляет щелочное стекло. Это наиболее распространенный тип, который используется при изготовлении стеклянной тары, такой как банки и бутылки для продуктов питания и напитков, а также оконных стекол. Иногда формы для выпечки, которые вы используете, сделаны из закаленного натриево-кальциевого стекла.

Известково-натриевое стекло химически стабильно, относительно недорого, чрезвычайно пригодно для обработки и довольно твердо. Его можно многократно переплавлять и размягчать, поэтому стекловолокно типа А является идеальным типом стекла для вторичной переработки.

Сырье, используемое для изготовления волокна A-Glass

Основные материалы, используемые для изготовления стакана, включают:

• Сода (карбонат натрия)
• Лайм
• Силикагель (диоксид кремния)
• Доломит
• Глинозем (оксид алюминия)
• Осветляющие вещества, такие как хлорид натрия и сульфат натрия

Производство известково-натриевого стекла

Все сырье плавится в стекловаренной печи при температуре 1675 градусов Цельсия.Вместо чистых химикатов используются недорогие химические вещества, такие как песок, трона и полевой шпат. Смесь сырья в стекловаренной печи называется шихтой.

Типы известково-натриевого стекла

Известково-натриевое стекло технически делится на два типа: плоское стекло и тарное стекло. Плоское стекло — это стекло, которое используется для изготовления окон, а тарное стекло — это тип стекла, который используется для изготовления контейнеров.

Листовое стекло и тарное стекло различаются не только по применению, но и по способу изготовления, а также по химическому составу.Листовое стекло получают флоат-процессом, в то время как тарное стекло производят выдуванием и прессованием. Что касается разницы в химическом составе, листовое стекло имеет большее количество оксида магния и оксида натрия и меньшее количество кремнезема, оксида алюминия и оксида кальция по сравнению с тарным стеклом. Тарное стекло имеет низкое содержание хорошо растворимых в воде ионов, таких как магний и натрий, что делает его более химически стойким для хранения продуктов питания и напитков.

2. C-стекловолокно

С-стекло или химическое стекло  показывает наивысшую стойкость к химическому воздействию. Он обеспечивает структурное равновесие в агрессивных средах. Это свойство обусловлено наличием большого количества боросиликата кальция. Значение pH химикатов, которые используются при производстве стекловолокна типа А, обеспечивает довольно высокую устойчивость к этому типу стекловолокна, независимо от окружающей среды (кислой или щелочной).

С-стекло

 используется во внешнем слое ламината в виде поверхностной ткани для труб и резервуаров, в которых хранится вода и химикаты.

3. D-стекловолокно

D-стекло — это тип стекловолокна, известное своей низкой диэлектрической проницаемостью благодаря наличию в его составе триоксида бора. Благодаря этой характеристике D-стекло является идеальным типом стекловолокна для использования в оптических кабелях. D-стекло также содержит боросиликат, который придает этому типу стекловолокна чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения. Благодаря этим свойствам D-стекло часто используется в электроприборах и посуде.

4.  E-Glass Fiber

E-стекло  более известное как электрическое стекло. Это легкий композитный материал, который используется в аэрокосмической, морской и промышленной сферах. Ткань из стекловолокна E-glass – это отраслевой стандарт, обеспечивающий баланс между производительностью и стоимостью. Его характеристики драпировки превосходны и делают работу с ним более чистой.

Сырье, используемое для изготовления волокна E-Glass

E-стекло – это щелочное стекло.Сырье, используемое при производстве стекловолокна E-glass :

.

• Силикагель (диоксид кремния)
• Глинозем (оксид алюминия)
• Оксид кальция
• Оксид магния
• Трехокись бора
• Оксид натрия
• Оксид калия

Свойства волокна E-Glass

Ключевыми свойствами , которые делают E-стекло популярным типом стекловолокна, являются:

• Низкая стоимость
• Высокая прочность
• Низкая плотность
• Высокая жесткость
• Теплостойкость
• негорючий
• Хорошая устойчивость к химическим веществам
• Относительно нечувствителен к влаге
• Хорошая электрическая изоляция
• Способность сохранять прочность в различных условиях

Применение волокна E-Glass

E-стекло

было разработано для использования в электротехнике, но оно также используется во многих других областях. Это привело к производству стеклопластика в сочетании с термореактивными смолами. Листы и панели из стеклопластика широко используются практически во всех областях промышленности. Он защищает целостность конструкции от любого механического воздействия.

5. Стекловолокно Advantex

Стекловолокно Advantex — это новый отраслевой стандарт, который сочетает в себе механические и электрические свойства E-стекла с устойчивостью к кислотной коррозии стекловолокна типа ECR.Этот тип стекловолокна соответствует стандартам стойкости к кислотной коррозии стекла ECR по цене, аналогичной E-стеклу. Стекловолокно Advantex можно использовать в тех случаях, когда температурные колебания больше из-за его более высокой температуры плавления.

Стекловолокно Advantex

содержит большое количество оксида кальция, как и стекловолокно ECR. Он используется в тех случаях, когда конструкции более подвержены коррозии. Кроме того, этот тип стекловолокна обычно используется в нефтяной, газовой и горнодобывающей промышленности, на электростанциях и в морских приложениях (канализация и системы сточных вод).

6.  Стекловолокно ECR

Стекловолокно

ECR также называют электронным стекловолокном. Он обладает высокой механической прочностью, хорошей гидроизоляцией и устойчивостью к щелочной и кислотной коррозии. Его свойства лучше, чем у E-стекла. Самым большим преимуществом стекла ECR по сравнению с другими типами стекловолокна является то, что его метод производства является экологически чистым.

Стекловолокно

ECR обладает более высокой термостойкостью, лучшими механическими свойствами, меньшей электрической утечкой, лучшей гидроизоляцией и более высоким поверхностным сопротивлением по сравнению с E-стеклом.Стекловолокно ECR используется при изготовлении прозрачных панелей из стеклопластика. Он изготовлен из алюмосиликатов кальция, которые обеспечивают его прочность, устойчивость к кислотной коррозии и электропроводность, что делает его пригодным для применений, где необходимы эти свойства.

Срок службы стекла ECR больше. Это более прочный тип стекловолокна из-за его превосходной устойчивости к воде, кислоте и щелочи. Кроме того, он предлагает более высокую производительность при более низкой стоимости.

7.  AR-стекловолокно

Стекло

AR или щелочестойкое стекло было разработано специально для использования в бетоне.Его состав был специально разработан с использованием диоксида циркония на оптимальном уровне. Добавление диоксида циркония делает этот тип стекловолокна пригодным для использования в бетоне.

AR-стекло предотвращает растрескивание бетона, обеспечивая прочность и гибкость. AR-стекло трудно растворить в воде, и на него не влияют изменения рН. Кроме того, его можно легко добавлять в бетонные и стальные смеси.

AR-стекловолокно используется в Premix GFRC и других применениях для армирования бетона и раствора.Он имеет высокий модуль и прочность на растяжение. К тому же, в отличие от стали, он не ржавеет. Введение AR-стекла в бетонные смеси довольно просто.

8. Стекло R, S или T Стекловолокно

R-Glass, S-Glass и T-glass — торговые названия одного и того же типа стекловолокна. Они имеют большую прочность на растяжение и модуль по сравнению со стекловолокном E-glass. Смачивающие свойства и кислотостойкость этого типа стекловолокна также выше.Эти свойства достигаются за счет уменьшения диаметра нити.

Этот вид стекловолокна разработан для оборонной и аэрокосмической промышленности. Он также используется в приложениях жесткой баллистической брони. Объем производства этого вида стеклопластика ниже, а значит, его стоимость относительно выше. Объем производства невелик, поскольку данный вид стеклопластика является высокопроизводительным и используется только в определенных отраслях промышленности.

9. Стекловолокно S2

S2-стекловолокно  – самый высокопроизводительный тип из стекловолокна из доступных.S2-стекло имеет более высокий уровень кремнезема в своем составе по сравнению с другими типами стекловолокна. В результате он обладает улучшенными свойствами, лучшими весовыми характеристиками, стойкостью к высоким температурам, высокой прочностью на сжатие и улучшенной ударопрочностью. Прежде всего, стекло S2 также обеспечивает лучшую экономическую эффективность.

Прочность на растяжение S2-стекла примерно на 85 % больше, чем у обычного стекловолокна. Это обеспечивает неизменно высокую производительность и долговечность. Он имеет лучшую ударную вязкость волокна и модуль сопротивления, что обеспечивает улучшенную ударопрочность готовых деталей, а также более высокую устойчивость к повреждениям и долговечность композита.Он предлагает примерно на 25% большую линейную упругую жесткость и демонстрирует отличную устойчивость к повреждениям.

Стекловолокно

S2 в основном используется в композитной и текстильной промышленности благодаря своим физическим свойствам, которые лучше, чем у обычных типов стекловолокна.

10.  M-стекловолокно

М-стекловолокно имеет в своем составе бериллий. Этот элемент придает дополнительную эластичность стекловолокну.

11.  Стекловолокно Z-Glass

Z-стекло используется во многих отраслях, в том числе в производстве арматуры для бетона, где оно используется для создания продуктов, которые выглядят прозрачными.Он также используется для создания волокон для 3D-принтеров. Обладая высокой устойчивостью к механическим воздействиям, УФ-излучению, кислотам, щелочам, соли, царапинам, износу и температуре, Z-стекловолокно является одним из самых прочных и надежных типов стекловолокна.

Типы стекловолокна на основе формы

Стекловолокно доступно в следующих формах :

• Буксир
• Вуаль
• Ткани
• Мат из рубленого волокна

1. Буксировка и ровинг

Когда стекловолокно находится в форме жгута или ровинга, оно демонстрирует максимальное количество достижимых свойств. Стекловолокно в этой форме поставляется на катушках, которые можно разматывать и резать по мере необходимости или подавать на намоточные устройства. Волокна стекловолокна должны оставаться натянутыми, чтобы сохранить свои механические свойства.

2.  Вуаль

Стекловолокно в виде вуалевых матов представляет собой непрерывные пряди волокон, уложенные в тонкие стопки, беспорядочно закрученные.Коврики из вуали имеют консистенцию, аналогичную папиросной бумаге. Они не предназначены для каких-либо структурных приложений. Однако у них есть несколько очень важных применений. Их можно поместить в форму, расположенную непосредственно за поверхностным покрытием, чтобы свести к минимуму оттиск через более тяжелые армирующие ткани. Кроме того, этот внешний слой, который является довольно тонким, также позволяет шлифовать поверхность готовых деталей без разрезания армирующей ткани, лежащей под ним.

Вторым очень важным применением вуалевых матов является то, что они используются с многослойными наполнителями. Они размещаются непосредственно над сердцевиной, чтобы сохранить идеальную (максимальную) толщину линии склеивания. Вуаль также может препятствовать попаданию лишней смолы в ячейки сотовых заполнителей, если не используется вакуум.

3.  Ткани

Тканые ткани являются достаточно сильными армирующими элементами. Волокна в тканях ориентированы в двух направлениях и собраны в нити. В результате ткани получаются более прочными.

4. Мат из рубленых прядей

Длина волокон в этой форме стекловолокна составляет от 3 до 4 дюймов. В отличие от тканых материалов, волокна в матах из рубленых нитей расположены хаотично, без какой-либо фиксированной ориентации. Стекловолокно в этой форме не очень прочное, поскольку длина волокон довольно короткая. Тем не менее, стекловолокно, которое поставляется в этой форме, является наименее дорогим, и поэтому оно также наиболее часто используется. Благодаря случайной ориентации волокон, печать на гелевых покрытиях эффективно скрыта.

Процесс производства стекловолокна

После того, как все сырье переплавлено в «массу» и пропущено через фильеры, производятся нити из стекловолокна. Нити бывают двух типов; Непрерывные нити и штапельные нити .

Процесс непрерывной нити

Стекловолоконные нити неопределенной длины производятся в процессе производства непрерывных нитей. Форсунки, через которые пропускается расплавленное стекловолокно, имеют множество (сотни) мелких отверстий.Полученные нити стекловолокна подаются на намоточный станок, который вращается с очень высокой скоростью. В конце процесса получается пряжа из непрерывных нитей стекловолокна, которая используется для изготовления портьер и занавесок.

Процесс штапельного волокна

Стеклянные волокна, произведенные с помощью процесса штапельного волокна, имеют большую длину. Когда расплавленная масса проходит через небольшие отверстия, струя сжатого воздуха превращает потоки расплавленной массы в длинные тонкие волокна. Эти волокна образуют паутину, которая собирается в полоску.Из ленты изготавливают пряжу из стекловолокна, которая затем используется в изоляционных целях в промышленности.

Применение стекловолокна

Как уже несколько раз упоминалось ранее, стекловолокно является одним из наиболее часто используемых материалов в промышленных прокладках. Глядя на свойства стекловолокна, мы можем сказать, почему стекловолокно является предпочтительным материалом. Его тепловая и электрическая изоляция, прочность и долговечность — это лишь некоторые из многих причин.

Некоторые из наиболее известных областей применения стекловолокна перечислены ниже:

Авиационная и аэрокосмическая промышленность

Материал, используемый в авиационной и аэрокосмической промышленности, должен быть прочным и легким.По сравнению с E-стеклом S-стекло имеет более высокую прочность и модуль, что делает S-стекло предпочтительным типом стекловолокна в этой отрасли. Кроме того, S-стекло также имеет более высокое отношение прочности ламината к весу, высокую усталостную долговечность и высокую устойчивость при более высоких температурах.

Часто используется для изготовления брони вертолета, брони кабины экипажа, полов и сидений самолетов. Поскольку S-стекло не только обладает большей механической прочностью, но и не проводит электричество, предлагая более низкие тепловые профили для радаров, оно позволяет военным видеть, не будучи замеченными.Он также используется для изготовления композитных лопастей для вертолетов.

Строительная промышленность

Стекловолокно обеспечивает стабильность размеров, что делает его идеальным материалом для использования в строительстве. Уменьшенный вес, низкая горючесть, ударопрочность и высокая прочность — все это свойства, которыми должен обладать любой строительный материал, а стекловолокно — это все, что ему нужно.

Стекловолокно используется при строительстве как внутренних, так и наружных компонентов коммерческих, жилых и промышленных сооружений, начиная от сантехники и заканчивая ограждениями бассейнов, мансардными окнами промышленных зданий и солнечными нагревательными элементами.

Товары народного потребления

Стекловолокно широко используется во многих потребительских товарах. Он используется при изготовлении каркасов мебели и готовых изделий, таких как хозяйственные и декоративные подносы, перегородки, настенные таблички, спортивный инвентарь, оборудование для бассейнов и игровых площадок и многое другое. Благодаря повышенной гибкости, малому весу, повышенной прочности, долговечности, легкой формуемости, отличной поверхности и устойчивости к износу и коррозии он используется в качестве основного материала в товарах народного потребления.

Коррозионностойкое оборудование

Есть много предметов, которые должны быть изготовлены из материала, стойкого к коррозии. Это предметы, которые должны использоваться в агрессивных средах и, следовательно, должны быть устойчивы к коррозии, чтобы прослужить долго. Элементы, которые должны быть изготовлены из коррозионно-стойкого материала, включают дренажные и водопроводные трубы, подземные бензобаки, градирни, канализационные системы, сооружения для защиты от наводнений, такие как затворы плотин, и сооружения, связанные с производством энергии. Поскольку стекловолокно обладает высокой устойчивостью к коррозии и износу, оно является идеальным материалом для изготовления коррозионностойкого оборудования.

Электрические приложения

Температурная стабильность и механическая прочность — свойства, которые делают стекловолокно подходящим материалом для использования в электронике. Это один из наиболее распространенных материалов, которые используются для изоляции электрооборудования в промышленности и для изоляции в электронике. Покрытия из стекловолокна наносятся на проводку для ее изоляции.Стекловолокно также используется в распределительных устройствах, трансформаторах, оборудовании для распределительных столбов, компьютерных деталях и т. д.

Судостроение

70% лодок изготовлены из стекловолокна. Долговечность и прочность стекловолокна являются основными причинами того, что он является доминирующим материалом в морской промышленности. Одним из основных преимуществ использования стекловолокна в морской промышленности является то, что ему можно легко придать различные формы. Благодаря этому со стекловолокном очень легко работать.

Автомобильная промышленность

Малый вес стекловолокна сделал его предпочтительным конструкционным материалом в автомобильной промышленности. Многочисленные конструктивные элементы автомобиля изготовлены из стекловолокна, например, ремень в шине с диагональным ремнем. Стекловолокно также используется для изготовления железнодорожных накладок.

Композит из стекловолокна наводнил рынок. Он заменил традиционные строительные материалы, такие как металл. Благодаря постоянным улучшениям и дальнейшим разработкам качество стекловолокна будет продолжать улучшаться.Он в определенной степени успешно удовлетворил потребности машиностроения и продолжает удовлетворять потребности различных отраслей промышленности.

Домашние подарки Stratosphere…

Примите участие в розыгрыше Мелкая бытовая техника

Лучшие мелкие бытовые приборы включают блендер Vitamix, кастрюлю быстрого приготовления, соковыжималку, кухонный комбайн, настольный миксер и кофеварку Keurig.

Бесплатные раскраски и книги для детей

Бесплатно скачать и распечатать.

Загрузите тысячи пользовательских раскрасок и головоломок для своих детей.

Углеродное волокно

против стекловолокна: что лучше?

Когда дело доходит до углеродного волокна и стекловолокна, можете ли вы заметить разницу? Вопреки распространенному мнению, это не одно и то же. Вы обнаружите, что углеродное волокно и стекловолокно обладают уникальными характеристиками и обеспечивают непревзойденную производительность в конкретных приложениях. Но чтобы узнать, какой из них подходит для ваших нужд, вам нужно знать различия между ними (или, конечно, верить, что ваш производитель стекловолокна или углеродного волокна может направить вас в правильном направлении).

Ключевые различия между углеродным волокном и стекловолокном

Хотя углеродное волокно и стекловолокно имеют некоторые схожие свойства и взаимозаменяемо используются в ряде различных промышленных и повседневных приложений, эти два материала сильно отличаются друг от друга. Например…

Прочность

Хотя любой из материалов значительно прочнее стали, промышленное углеродное волокно более чем на 20 процентов прочнее лучшего стекловолокна. Углеродное волокно может похвастаться отношением прочности к весу примерно в два раза больше, чем у стекловолокна.Чтобы узнать больше о прочности углеродного волокна, ознакомьтесь с нашим предыдущим блогом.

Жесткость

Углеродное волокно значительно менее гибкое, чем стекловолокно, и является предпочтительным материалом для приложений, в которых важны жесткость и жесткость (например, механические компоненты). Модуль упругости углеродного волокна в 4 раза больше, чем у стекловолокна. Для приложений, в которых требуется гибкость или жесткость не является обязательной, предпочтительным выбором часто является стекловолокно.

Вес

По сравнению с такими металлами, как сталь и алюминий, как углеродное волокно, так и материалы из стекловолокна значительно легче по весу, учитывая присущую им прочность. В средах и приложениях, в которых необходим минимальный вес (например, аэрокосмическая промышленность или автомобильные гонки), оба материала пользуются большим спросом и используются довольно часто. Однако обычно углеродное волокно весит примерно на 15% меньше, чем композиты из стекловолокна.

Тепловое расширение

В отличие от большинства материалов, углеродное волокно имеет отрицательный коэффициент теплового расширения, что означает, что материал в чистом виде действительно расширяется при низких температурах. Однако матрица из углеродного волокна имеет положительный коэффициент теплового расширения, и они обычно компенсируют друг друга, обеспечивая общий коэффициент теплового расширения, близкий к нейтральному.Это причудливый способ сказать, что материалы из углеродного волокна не сжимаются при низких температурах, в то время как изделия из стекловолокна могут. Так что, если экстремальная жара или холод являются фактором, и тепловое расширение вызывает беспокойство, углеродное волокно может быть лучшим вариантом.

Коррозионная стойкость

Если ваше изделие из углеродного волокна или стекловолокна будет подвергаться воздействию вредных химических веществ, кислот или абразивных сред, вы будете рады узнать, что любой из этих материалов обладает высокой устойчивостью к коррозии или химическому истиранию.

Стоимость

Как правило, компоненты из стекловолокна считаются более экономичными по сравнению с их аналогами из углеродного волокна. Во многом это связано с тем, что стекловолокно используется в более широком диапазоне применений, а производственные затраты значительно ниже. Производство углеродного волокна является гораздо более сложным процессом, и в отрасли меньше известных производителей.

Заключение

Как стекловолокно, так и углеродное волокно обладают отличным соотношением прочности и веса и являются превосходным и предпочтительным материалом для целого ряда практических и промышленных применений.Однако сказать, что они могут или должны использоваться взаимозаменяемо, было бы неточным. Чтобы узнать больше об углеродном волокне и его преимуществах, свяжитесь с Zoltek.

Рубрики Блог

Углеродное волокно VS. Стеклопластиковые трубы: что лучше?

Клиенты регулярно звонят в Rock West, чтобы узнать о материалах для труб. Мы говорим им, что у нас есть трубки как из углеродного волокна, так и из стекловолокна, а затем спрашиваем, какой материал они предпочитают. Большинство уже знают, чего хотят, когда звонят, но как насчет вас? Вы знаете разницу между углеродным волокном и стекловолокном? А знаете ли вы, лучше ли одно другого?

Стекловолокно определенно является более старым из двух материалов.Его создают путем плавления стекла и его экструзии под высоким давлением, а затем объединения полученных нитей материала с эпоксидной смолой для создания так называемого пластика, армированного волокнами (FRP).

Углеродное волокно состоит из атомов углерода, связанных вместе в длинные цепочки. Затем тысячи волокон объединяются в жгут (так называемые нити из связанных волокон). Эти жгуты можно сплести вместе, чтобы создать ткань, или разложить, чтобы создать «однонаправленный» материал. На этом этапе он смешивается с эпоксидной смолой для производства всего, от труб и плоских пластин до гоночных автомобилей и спутников.

Интересно отметить, что необработанное стекловолокно и углеродное волокно демонстрируют схожие характеристики управляемости и могут выглядеть одинаково, если у вас стекловолокно, окрашенное в черный цвет. Только после изготовления вы начинаете видеть, что отличает два материала: прочность, жесткость и, в небольшой степени, вес (углеродное волокно немного легче стекловолокна). Что касается того, лучше ли один, чем другой, ответ «нет». Оба материала имеют свои плюсы и минусы в зависимости от области применения.

ЖЕСТКОСТЬ

Стекловолокно имеет тенденцию быть более гибким, чем углеродное волокно, и примерно в 15 раз дешевле. Для применений, не требующих максимальной жесткости, таких как резервуары для хранения, изоляция зданий, защитные каски и панели кузова, предпочтительным материалом является стекловолокно. Стекловолокно также часто используется в приложениях с большими объемами, где низкая стоимость единицы продукции является приоритетом.

ПРОЧНОСТЬ

Углеродное волокно действительно блистает своей прочностью на растяжение. Как необработанное волокно, оно лишь немного прочнее стекловолокна, но становится невероятно прочным в сочетании с правильными эпоксидными смолами.На самом деле, углеродное волокно прочнее многих металлов, если оно изготовлено правильно. Вот почему производители всего, от самолетов до лодок, используют углеродное волокно, а не металл и стекловолокно. Углеродное волокно обеспечивает большую прочность на растяжение при меньшем весе.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Там, где долговечность определяется как «прочность», стекловолокно выходит явным победителем. Хотя все термопластичные материалы сравнительно прочны, способность стекловолокна выдерживать большие нагрузки напрямую связана с его гибкостью.Углеродное волокно, безусловно, более жесткое, чем стекловолокно, но эта жесткость также означает, что оно не такое прочное.

ЦЕНЫ

Рынки труб и листов из углеродного волокна и стекловолокна значительно выросли за последние годы. При этом материалы из стекловолокна используются в гораздо более широком диапазоне применений, в результате чего производится больше стекловолокна, а цены ниже.

К разнице в цене добавляется тот факт, что производство углеродных волокон является сложным и трудоемким процессом.Напротив, экструдирование расплавленного стекла для получения стекловолокна сравнительно просто. Как и во всем остальном, чем сложнее процесс, тем он дороже.

В конце концов, трубки из стекловолокна не лучше и не хуже, чем их альтернатива из углеродного волокна. Оба продукта имеют приложения, в которых они превосходны, все дело в том, чтобы найти правильный материал для ваших нужд. Здесь, в Rock West, мы гордимся тем, что поддерживаем обширный ассортимент композитов для удовлетворения потребностей каждого клиента.

Отличие ткани и мата из стекловолокна —

Стекловолокно представляет собой композитный материал, в состав которого входят экструдированные стеклянные нити. Стекловолокно, используемое в автомобильной промышленности, судостроении и ремонте корпусов, отличается от стекловолокна, используемого для изоляции. Жесткое стекловолокно можно скрепить эпоксидной смолой. Разница между тканью из стекловолокна и матом заключается в конструкции и внешнем виде.
История
Древние египтяне и финикийцы экспериментировали с созданием и использованием стекловолокна.В 1880 году была разработана ткань из стекловолокна, которая была прочной и огнестойкой. В течение 20-го века стекловолокно было усовершенствовано и использовалось в качестве армирующего материала в пластиковых ламинатах. Когда была создана полиэфирная смола, она была объединена со стекловолокном, чтобы сформировать композит из стекловолокна. В 1953 году был создан первый автомобиль с кузовом, полностью изготовленным из армированного стекловолокном пластика, Chevrolet Corvette.
Использование
Стекловолоконный мат обычно поставляется в больших рулонах, напоминающих ковры, и используется для автомобильных и лодочных проектов. Его можно использовать для установки динамиков в автомобиле при изготовлении для них пресс-формы, а можно использовать для ремонта корпуса морского транспорта. Ткань из стекловолокна имеет более гладкую поверхность, отлично подходит для гидроизоляции дерева или других поверхностей в сочетании со смолой. Стекловолокно также используется в различных бытовых приборах, таких как душевые кабины и ванны.
Мат
Стекловолоконные маты составляют большую часть корпуса или комплекта из стекловолокна. Нити стекловолокна в мате неорганизованы и могут легко сцепляться с волокнами других матов, поэтому они соединяются друг с другом.Во время строительства маты из стекловолокна наслаиваются до тех пор, пока не будет достигнута желаемая прочность или толщина. Стекловолоконный мат имеет более высокую плотность, чем стеклоткань. Ткань
Ткань из стекловолокна представляет собой слой переплетенных нитей. Он прочный, с однородным внешним видом и используется там, где важен внешний вид проекта. Волокна ткани не переплетаются с волокнами других слоев стеклоткани.

Осторожно
Существует разница между тканью из стекловолокна и матом, но при работе со стекловолокном используйте маску, предназначенную для работы с ним.Всегда защищайте все открытые участки кожи и надевайте перчатки. Поскольку стекловолокно представляет собой крошечные осколки стекла, при контакте с ним кожа может вызвать раздражение, зуд и сыпь. Кроме того, смола или отвердитель, используемые для скрепления матов и ткани, могут быть опасны для вдыхания, особенно в закрытых помещениях.

Разница между эпоксидной смолой и стекловолоконной смолой

21 декабря 2020 г. Опубликовано Madhu

Ключевое различие между эпоксидной смолой и стекловолоконной смолой заключается в том, что эпоксидные смолы производятся в основном в результате реакции между эпихлоргидрином и бисфенолом А, тогда как стекловолоконная смола производится из комбинации спиртов и органических соединений. кислоты.

Эпоксидные смолы и стекловолоконные смолы являются важными материалами с улучшенными химическими и физическими свойствами.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое эпоксидная смола
3. Что такое стекловолоконная смола
4. Сравнение бок о бок — эпоксидная смола и стекловолоконная смола в табличной форме
5. Резюме

Что такое эпоксидная смола?

Эпоксидная смола представляет собой класс реактивных преполимеров и полимеров, содержащих эпоксидные группы. Эти смоляные материалы могут взаимодействовать либо сами с собой (через каталитическую гомополимеризацию), либо с другими сопутствующими реагентами, такими как полифункциональные амины, кислоты, фенолы, спирты и тиолы, с образованием поперечных связей.Поэтому эти реагенты часто называют отвердителями или отвердителями. Точно так же процесс сшивания называется отверждением. Продукт этого процесса сшивания или отверждения представляет собой термореактивный полимерный материал, обладающий благоприятными механическими свойствами и высокой термической и химической стойкостью.

Рисунок 01: Эпоксидный клей: два отдельных контейнера с эпоксидной смолой и отвердителем

В процессе отверждения эпоксидной смолы есть несколько десятков химикатов, которые мы можем использовать в качестве отвердителей.Некоторые примеры включают амины, имидазолы, ангидриды и светочувствительные химические вещества. Как правило, материал из неотвержденной эпоксидной смолы имеет плохие механические, химические и термостойкие свойства. Отверждение эпоксидных смол представляет собой экзотермическую реакцию. Иногда в результате этой реакции выделяется достаточное количество тепла, которое может вызвать термическое разложение смолы, если условия не контролируются.

Существует множество различных применений эпоксидных смол, включая покрытия, клеи, производство композитных материалов, применение в промышленных инструментах, которые можно использовать в качестве связующей матрицы вместе со стеклянными или углеродными тканями для производства композитов с высокими характеристиками прочности и веса и т. д.

Что такое стекловолоконная смола?

Смола стекловолокна

представляет собой синтетический материал, полученный из комбинации спиртов и органических кислот. Мы также можем приготовить эту смолу в различных формах. Кроме того, этот материал может превращаться в гели, пленки и жидкости. По сути, эти смолы представляют собой полиэфирные материалы и используются для различных целей, включая их использование в качестве литейного материала, древесного наполнителя, клея и в процессах ремонта автомобилей. Что еще более важно, этот материал обладает отличными клеящими свойствами и долговечностью, что делает его пригодным для склеивания материалов с различными свойствами.

Обычно мы изготавливаем сборные конструкции из стекловолокна. Кроме того, многие декоративные материалы и конструкции, такие как колонны и подвесные потолки, также часто изготавливаются с использованием смол из стекловолокна. Это в основном потому, что этот материал обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям и очень прочный.

В области автомобильных деталей и запасных частей смолы из стекловолокна используются при производстве малых и средних самолетов и авианосцев, в которых используется множество компонентов, изготовленных из этого материала. Смола из стекловолокна представляет собой легкий материал, что делает его отличным материалом для авиастроения.Благодаря тому же свойству мы можем изготавливать кузовные панели автомобилей, самолетов и лодок из этого материала. Однако недавно было обнаружено, что этот полимерный материал может поглощать значительное количество воды, что делает его небезопасным для использования в лодках.

В чем разница между эпоксидной смолой и стекловолоконной смолой?

Эпоксидные смолы и стекловолоконные смолы являются важными материалами с улучшенными химическими и физическими свойствами. Ключевое различие между эпоксидной смолой и стекловолоконной смолой заключается в том, что эпоксидные смолы производятся в основном в результате реакции между эпихлоргидрином и бисфенолом А, тогда как стекловолоконная смола производится из комбинации спиртов и органических кислот.

Ниже в инфографике представлены различия между эпоксидной смолой и стекловолоконной смолой.

Резюме

– Эпоксидная смола против стекловолоконной смолы

Эпоксидные смолы и стекловолоконные смолы являются важными материалами с улучшенными химическими и физическими свойствами. Ключевое различие между эпоксидной смолой и стекловолоконной смолой заключается в том, что эпоксидные смолы производятся в основном в результате реакции между эпихлоргидрином и бисфенолом А, тогда как стекловолоконная смола производится из комбинации спиртов и органических кислот.

Артикул:

1. Уитни, Николь. Ингредиенты стекловолоконной смолы . 10 января 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «FiveMinEpoxy» от Taktoa — собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia

.