با توجه به شکل و طول، فیبر شیشه‌ای را می‌توان به فیبر پیوسته، فیبر با طول ثابت و پشم شیشه تقسیم کرد؛ با توجه به ترکیب شیشه، می‌توان آن را به فایبرگلاس بدون قلیا، مقاومت شیمیایی، قلیایی متوسط، استحکام بالا، مدول الاستیک بالا و مقاومت قلیایی (مقاومت قلیایی) و غیره تقسیم کرد.
مواد اولیه اصلی برای تولید الیاف شیشه عبارتند از: ماسه کوارتز، آلومینا و پیروفیلیت، سنگ آهک، دولومیت، اسید بوریک، خاکستر سودا، میرابیلیت، فلوریت و غیره. روش‌های تولید تقریباً به دو دسته تقسیم می‌شوند: یکی تبدیل مستقیم شیشه مذاب به الیاف است. روش دیگر این است که ابتدا شیشه مذاب را به گلوله‌ها یا میله‌های شیشه‌ای با قطر 20 میلی‌متر تبدیل می‌کنند و سپس به روش‌های مختلف حرارت داده و دوباره ذوب می‌کنند تا گلوله‌ها یا میله‌های شیشه‌ای با قطر 3 تا 3 میلی‌متر ساخته شوند. الیاف بسیار ریز 80 میکرومتری. الیاف بی‌نهایت بلندی که با روش کشش مکانیکی صفحات آلیاژ پلاتین کشیده می‌شوند، الیاف شیشه‌ای پیوسته نامیده می‌شوند که معمولاً به عنوان الیاف بلند شناخته می‌شوند. الیاف ناپیوسته که توسط غلتک یا جریان هوا ساخته می‌شوند، الیاف شیشه‌ای با طول ثابت نامیده می‌شوند که معمولاً به عنوان الیاف کوتاه شناخته می‌شوند.
الیاف شیشه بر اساس ترکیب، خواص و موارد استفاده به گریدهای مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند. طبق مقررات گرید استاندارد، الیاف شیشه گرید E کاربرد وسیعی دارد و در مواد عایق الکتریکی به طور گسترده استفاده می‌شود؛ گرید S الیاف خاصی است.
شیشه مورد استفاده در تولید فایبرگلاس با شیشه مورد استفاده در سایر محصولات شیشه‌ای متفاوت است. به طور کلی، ترکیبات شیشه برای الیافی که تجاری شده‌اند به شرح زیر است:
فایبرگلاس با استحکام و مدول بالا
این ماده با استحکام و مدول بالا مشخص می‌شود. استحکام کششی تک الیاف آن 2800 مگاپاسکال است که حدود 25٪ بیشتر از الیاف شیشه بدون قلیا است و مدول الاستیک آن 86000 مگاپاسکال است که از الیاف شیشه E-glass بیشتر است. محصولات FRP تولید شده با آنها بیشتر در صنایع نظامی، هوافضا، راه آهن پرسرعت، انرژی بادی، زره ضد گلوله و تجهیزات ورزشی استفاده می‌شوند.
فایبرگلاس AR
الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا که با نام الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا نیز شناخته می‌شود، یک ماده تقویت‌کننده برای بتن تقویت‌شده با الیاف شیشه (سیمان) (که به آن GRC گفته می‌شود) است، یک الیاف معدنی با استاندارد بالا و جایگزین ایده‌آلی برای فولاد و آزبست در اجزای سیمانی غیرباربر. از ویژگی‌های الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا می‌توان به مقاومت خوب در برابر قلیا، مقاومت مؤثر در برابر فرسایش مواد قلیایی بالا در سیمان، نیروی چسبندگی قوی، مدول الاستیسیته بالا، مقاومت در برابر ضربه، استحکام کششی و خمشی، غیر قابل اشتعال، مقاوم در برابر یخ‌زدگی، مقاوم در برابر دما، قابلیت تغییر رطوبت بالا، مقاومت عالی در برابر ترک و نفوذناپذیری عالی، قابلیت طراحی قوی، قالب‌گیری آسان و غیره اشاره کرد. الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا نوع جدیدی از تقویت‌کننده سبز و سازگار با محیط زیست است که به طور گسترده در بتن تقویت‌شده با عملکرد بالا (سیمان) استفاده می‌شود.
شیشه دی
همچنین به عنوان شیشه دی الکتریک پایین شناخته می‌شود، از آن برای تولید الیاف شیشه دی الکتریک پایین با مقاومت دی الکتریک خوب استفاده می‌شود.
علاوه بر اجزای الیاف شیشه فوق، اکنون یک الیاف شیشه جدید بدون مواد قلیایی موجود است که کاملاً عاری از بور است و در نتیجه آلودگی محیط زیست را کاهش می‌دهد، اما خواص عایق الکتریکی و خواص مکانیکی آن مشابه شیشه E سنتی است. علاوه بر این، یک الیاف شیشه با ترکیب شیشه دوتایی وجود دارد که در تولید پشم شیشه استفاده شده است و گفته می‌شود که پتانسیل تقویت الیاف شیشه را نیز دارد. علاوه بر این، الیاف شیشه بدون فلوئور نیز وجود دارد که یک الیاف شیشه بدون مواد قلیایی بهبود یافته است که برای الزامات حفاظت از محیط زیست توسعه یافته است.
علاوه بر اجزای الیاف شیشه فوق، اکنون یک الیاف شیشه جدید بدون مواد قلیایی موجود است که کاملاً عاری از بور است و در نتیجه آلودگی محیط زیست را کاهش می‌دهد، اما خواص عایق الکتریکی و خواص مکانیکی آن مشابه شیشه E سنتی است. علاوه بر این، یک الیاف شیشه با ترکیب شیشه دوتایی وجود دارد که در تولید پشم شیشه استفاده شده است و گفته می‌شود که پتانسیل تقویت الیاف شیشه را نیز دارد. علاوه بر این، الیاف شیشه بدون فلوئور نیز وجود دارد که یک الیاف شیشه بدون مواد قلیایی بهبود یافته است که برای الزامات حفاظت از محیط زیست توسعه یافته است.
شما می‌توانید فایبرگلاس را بسته به مواد اولیه مورد استفاده و نسبت آنها، به دسته‌های مختلفی تقسیم کنید.
در اینجا 7 نوع مختلف فایبرگلاس و کاربردهای آنها در محصولات روزمره آورده شده است:
شیشه قلیایی (شیشه نوع A)
شیشه سودا یا شیشه سودالایم. این نوع فایبرگلاس به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. شیشه قلیایی حدود ۹۰٪ از کل شیشه‌های تولید شده را تشکیل می‌دهد. این رایج‌ترین نوع است و برای ساخت ظروف شیشه‌ای مانند قوطی‌ها و بطری‌های مواد غذایی و نوشیدنی‌ها و شیشه پنجره استفاده می‌شود.
ظروف پخت و پز ساخته شده از شیشه سودالایم حرارت دیده نیز نمونه کاملی از شیشه نوع A هستند. این شیشه مقرون به صرفه، بسیار کاربردی و نسبتاً سخت است. الیاف شیشه نوع A را می‌توان چندین بار دوباره ذوب و نرم کرد و از انواع الیاف شیشه ایده‌آل برای بازیافت شیشه هستند.
شیشه مقاوم در برابر قلیا، شیشه AE یا شیشه AR
شیشه AE یا AR مخفف شیشه مقاوم در برابر قلیا است که مخصوصاً برای بتن استفاده می‌شود. این ماده کامپوزیتی از زیرکونیا تشکیل شده است.
افزودن زیرکونیا، یک ماده معدنی سخت و مقاوم در برابر حرارت، این فایبرگلاس را برای استفاده در بتن مناسب می‌کند. AR-glass با ایجاد استحکام و انعطاف‌پذیری از ترک خوردگی بتن جلوگیری می‌کند. همچنین، برخلاف فولاد، به راحتی زنگ نمی‌زند.
شیشه شیمیایی
شیشه C یا شیشه شیمیایی به عنوان یک بافت سطحی برای لایه بیرونی لمینت‌ها برای لوله‌ها و ظروف نگهداری آب و مواد شیمیایی استفاده می‌شود. به دلیل غلظت بالای بوروسیلیکات کلسیم مورد استفاده در فرآیند فرمولاسیون شیشه، حداکثر مقاومت شیمیایی را در محیط‌های خورنده از خود نشان می‌دهد.
شیشه C تعادل شیمیایی و ساختاری را در هر محیطی حفظ می‌کند و در برابر مواد شیمیایی قلیایی نسبتاً مقاوم است.
شیشه دی الکتریک
الیاف شیشه دی الکتریک (D-glass) معمولاً در لوازم خانگی، ظروف پخت و پز و موارد مشابه استفاده می شوند. همچنین به دلیل ثابت دی الکتریک پایین، نوع ایده آلی از فایبرگلاس است. این به دلیل وجود تری اکسید بور در ترکیب آن است.
شیشه الکترونیکی
شیشه الکترونیکی یا پارچه فایبرگلاس الکترونیکی یک استاندارد صنعتی است که تعادلی بین عملکرد و هزینه ارائه می‌دهد. این ماده کامپوزیتی سبک وزن است که در محیط‌های هوافضا، دریایی و صنعتی کاربرد دارد. خواص شیشه الکترونیکی به عنوان یک الیاف تقویت‌کننده، آن را به کالایی محبوب در محصولات تجاری مانند گلدان‌ها، تخته‌های موج‌سواری و قایق‌ها تبدیل کرده است.
الیاف شیشه E-glass موجود در پشم شیشه را می‌توان با استفاده از یک تکنیک تولید بسیار ساده به هر شکل یا اندازه‌ای درآورد. در مرحله پیش تولید، خواص الیاف شیشه E-glass، کار با آن را تمیز و ایمن می‌کند.
شیشه سازه‌ای
شیشه سازه‌ای (شیشه S) به دلیل خواص مکانیکی‌اش شناخته شده است. نام‌های تجاری R-glass، S-glass و T-glass همگی به یک نوع فایبرگلاس اشاره دارند. در مقایسه با الیاف شیشه E، این نوع فایبرگلاس از استحکام کششی و مدول بالاتری برخوردار است. این فایبرگلاس برای استفاده در صنایع دفاعی و هوافضا طراحی شده است.
همچنین در کاربردهای زره‌های بالستیک صلب استفاده می‌شود. از آنجا که این نوع الیاف شیشه از کارایی بالایی برخوردار است، فقط در صنایع خاص با حجم تولید محدود استفاده می‌شود. همچنین به این معنی است که S-glass می‌تواند گران باشد.
فایبرگلاس ادونتکس
این نوع فایبرگلاس به طور گسترده در صنایع نفت، گاز و معدن و همچنین در نیروگاه‌ها و کاربردهای دریایی (سیستم‌های فاضلاب و تصفیه پساب) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع فایبرگلاس خواص مکانیکی و الکتریکی E-glass را با مقاومت در برابر خوردگی اسیدی الیاف شیشه نوع E، C، R ترکیب می‌کند. این نوع فایبرگلاس در محیط‌هایی استفاده می‌شود که سازه‌ها بیشتر در معرض خوردگی قرار دارند.
زمان ارسال: ۱۱ مه ۲۰۲۲
