اخبار

فایبرگلاس یک ماده معدنی غیرفلزی با عملکرد عالی است که مزایای آن شامل عایق‌بندی خوب، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی بالا است، اما معایب آن شکنندگی و مقاومت در برابر سایش ضعیف است. این ماده از طریق ذوب، کشش، سیم‌پیچ، بافندگی و سایر فرآیندهای دمای بالا، به یک گوی شیشه‌ای یا ضایعات شیشه تبدیل می‌شود و قطر تک‌رشته آن از چند میکرون تا بیش از 20 میکرون، معادل 1/20 تا 1/5 مو، به دست می‌آید. هر دسته از الیاف از صدها یا حتی هزاران تک‌رشته تشکیل شده از ابریشم خام تشکیل شده است.فایبرگلاسمعمولاً به عنوان مواد تقویت کننده در مواد کامپوزیت، مواد عایق الکتریکی و مواد عایق حرارتی، تخته مدار و سایر حوزه های اقتصاد ملی استفاده می شود.
1، خواص فیزیکی فایبرگلاس
نقطه ذوب ۶۸۰ درجه سانتیگراد
نقطه جوش ۱۰۰۰ ℃
چگالی ۲.۴-۲.۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب

2، ترکیب شیمیایی
اجزای اصلی عبارتند از سیلیس، آلومینا، اکسید کلسیم، اکسید بور، اکسید منیزیم، اکسید سدیم و غیره. با توجه به میزان قلیایی موجود در شیشه، می‌توان آن را به الیاف شیشه غیر قلیایی (اکسید سدیم 0٪ تا 2٪، یک شیشه بوروسیلیکات آلومینیوم است)، فایبرگلاس با قلیایی متوسط (اکسید سدیم 8٪ تا 12٪، یک شیشه سیلیکات سودا-آهک حاوی بور یا بدون بور است) و فایبرگلاس با قلیایی بالا (اکسید سدیم 13٪ یا بیشتر، یک شیشه سیلیکات سودا-آهک است) تقسیم کرد.

۳، مواد اولیه و کاربردهای آنها
فایبرگلاس نسبت به الیاف آلی، در دمای بالا، غیر قابل احتراق، ضد خوردگی، عایق حرارتی و صوتی، استحکام کششی بالا و عایق الکتریکی خوبی است. اما شکننده و مقاومت سایشی آن ضعیف است. در ساخت پلاستیک‌های تقویت شده یا لاستیک تقویت شده استفاده می‌شود، به عنوان یک ماده تقویت کننده، فایبرگلاس دارای ویژگی‌های زیر است، این ویژگی‌ها باعث می‌شود که استفاده از فایبرگلاس بسیار بیشتر از سایر انواع الیاف باشد و در طیف وسیعی از سرعت توسعه نیز بسیار جلوتر است. ویژگی‌های آن در زیر ذکر شده است:
(1) استحکام کششی بالا، ازدیاد طول کم (3%).
(2) ضریب الاستیسیته بالا، استحکام خوب.
(3) افزایش طول در محدوده الاستیسیته و استحکام کششی بالا، بنابراین انرژی ضربه را جذب می‌کند.
(4) الیاف معدنی، غیر قابل احتراق، مقاومت شیمیایی خوب.
(5) جذب آب کم.
(6) پایداری خوب در برابر رسوب و مقاومت حرارتی.
(7) قابلیت پردازش خوب، می‌تواند به صورت رشته، بسته، نمد، پارچه و سایر اشکال مختلف محصولات ساخته شود.
(8) محصولات شفاف می‌توانند نور را از خود عبور دهند.
(9) توسعه عامل اصلاح سطح با چسبندگی خوب به رزین تکمیل شده است.
(10) ارزان.
(11) به راحتی نمی‌سوزد و می‌تواند در دمای بالا به دانه‌های شیشه‌ای تبدیل شود.
فایبرگلاس با توجه به شکل و طول، می‌تواند به الیاف پیوسته، الیاف با طول ثابت و پشم شیشه تقسیم شود؛ با توجه به ترکیب شیشه، می‌توان به فایبرگلاس غیر قلیایی، مقاوم در برابر مواد شیمیایی، قلیایی بالا، قلیایی، با استحکام بالا، مدول الاستیسیته بالا و مقاوم در برابر قلیایی (ضد قلیایی) و غیره تقسیم کرد.

4، مواد اولیه اصلی برای تولیدفایبرگلاس
در حال حاضر، مواد اولیه اصلی برای تولید داخلی فایبرگلاس عبارتند از ماسه کوارتز، آلومینا و کلریت، سنگ آهک، دولومیت، اسید بوریک، خاکستر سودا، منگنز، فلوریت و غیره.

5، روش‌های تولید
تقریباً به دو دسته تقسیم می‌شود: یکی از شیشه‌های مذاب مستقیماً به الیاف تبدیل می‌شود؛
دسته‌ای از شیشه‌های مذاب ابتدا از گلوله‌ها یا میله‌های شیشه‌ای با قطر 20 میلی‌متر ساخته می‌شوند و سپس به روش‌های مختلف برای گرم کردن از الیاف بسیار ریز با قطر 3 تا 80 میکرومتر دوباره ذوب می‌شوند.
از طریق صفحه آلیاژ پلاتین به روش کشش مکانیکی، طول نامحدودی از فیبر کشیده می‌شود که به عنوان فیبر شیشه‌ای پیوسته شناخته می‌شود و معمولاً به عنوان فیبر بلند شناخته می‌شود.
از طریق غلتک یا جریان هوا ساخته شده از الیاف ناپیوسته، که به عنوان فایبرگلاس با طول ثابت شناخته می شود، معمولاً به عنوان الیاف کوتاه شناخته می شود.

6، طبقه بندی فایبرگلاس
فایبرگلاس با توجه به ترکیب، ماهیت و کاربرد، به سطوح مختلفی تقسیم می‌شود.
طبق سطح استاندارد مقررات، الیاف شیشه کلاس E رایج‌ترین کاربرد است که به طور گسترده در مواد عایق الکتریکی استفاده می‌شود.
کلاس S برای الیاف ویژه.
تولید فایبرگلاس با شیشه با سایر محصولات شیشه ای متفاوت است.
ترکیب فایبرگلاس تجاری بین‌المللی به شرح زیر است:

(1) شیشه الکترونیکی
همچنین به عنوان شیشه بدون قلیا شناخته می‌شود، یک شیشه بوروسیلیکات است. در حال حاضر یکی از پرکاربردترین ترکیبات شیشه فایبرگلاس است که دارای عایق الکتریکی و خواص مکانیکی خوبی است و به طور گسترده در تولید عایق الکتریکی با الیاف شیشه استفاده می‌شود، همچنین در مقادیر زیاد برای تولید فایبرگلاس برای پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس استفاده می‌شود. عیب آن فرسایش آسان توسط اسیدهای معدنی است، بنابراین برای استفاده در محیط‌های اسیدی مناسب نیست.

(2) شیشه C
همچنین به عنوان شیشه قلیایی متوسط شناخته می‌شود که با مقاومت شیمیایی، به ویژه مقاومت اسیدی بهتر از شیشه قلیایی مشخص می‌شود، اما خواص الکتریکی آن با مقاومت مکانیکی ضعیف، 10 تا 20 درصد کمتر از الیاف شیشه قلیایی است، معمولاً الیاف شیشه قلیایی متوسط خارجی حاوی مقدار مشخصی دی اکسید بور هستند و الیاف شیشه قلیایی متوسط چین کاملاً عاری از بور هستند. در کشورهای خارجی، الیاف شیشه قلیایی متوسط فقط برای تولید محصولات فایبرگلاس مقاوم در برابر خوردگی، مانند تولید تشک سطحی الیاف شیشه و غیره، همچنین برای تقویت مواد سقف آسفالت استفاده می‌شود، اما در کشور ما، الیاف شیشه قلیایی متوسط بخش بزرگی از تولید الیاف شیشه (60 درصد) را اشغال می‌کند که به طور گسترده در تقویت پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس و همچنین پارچه‌های فیلتراسیون، پارچه‌های بسته‌بندی و غیره استفاده می‌شود، زیرا قیمت آن کمتر از قیمت الیاف شیشه غیر قلیایی است و مزیت رقابتی قوی‌تری دارد.

(3) فایبرگلاس با استحکام بالا
این ماده که با استحکام و مدول بالا مشخص می‌شود، دارای استحکام کششی تک الیاف 2800 مگاپاسکال است که حدود 25٪ بیشتر از استحکام کششی فایبرگلاس بدون قلیا و مدول الاستیسیته 86000 مگاپاسکال است که بالاتر از الیاف شیشه E است. محصولات FRP تولید شده با آنها بیشتر در تجهیزات نظامی، فضایی، زره‌های ضد گلوله و تجهیزات ورزشی استفاده می‌شوند. با این حال، به دلیل قیمت گران، اکنون نمی‌توان از آن در جنبه‌های غیرنظامی استفاده کرد و تولید جهانی آن تنها چند هزار تن یا بیشتر است.

(4)فایبرگلاس AR
فایبرگلاس مقاوم در برابر قلیا که به عنوان فایبرگلاس مقاوم در برابر قلیا نیز شناخته می‌شود، بتن تقویت‌شده با فایبرگلاس (سیمان) (که به آن GRC گفته می‌شود) است که ۱۰۰٪ الیاف معدنی دارد و در اجزای سیمانی غیرباربر، جایگزین ایده‌آلی برای فولاد و آزبست است. فایبرگلاس مقاوم در برابر قلیا با مقاومت قلیایی خوب مشخص می‌شود، می‌تواند به طور موثر در برابر فرسایش مواد قلیایی بالا در سیمان مقاومت کند، چسبندگی قوی، مدول الاستیسیته، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت کششی و خمشی بسیار بالا، غیر قابل احتراق، مقاومت در برابر یخ‌زدگی، مقاومت در برابر تغییرات دما و رطوبت، مقاومت در برابر ترک، مقاومت در برابر نشت عالی، با طراحی قوی، شکل‌پذیری آسان و غیره، فایبرگلاس مقاوم در برابر قلیا نوع جدیدی از مواد تقویت‌کننده است که به طور گسترده در بتن تقویت‌شده با عملکرد بالا (سیمان) استفاده می‌شود. مواد تقویت‌کننده سبز.

(5) یک لیوان
همچنین به عنوان شیشه قلیایی بالا شناخته می‌شود، یک شیشه سیلیکات سدیم معمولی است که به دلیل مقاومت کم در برابر آب، به ندرت در تولید فایبرگلاس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

(6) شیشه E-CR
شیشه E-CR نوعی شیشه بهبود یافته بدون بور و بدون قلیا است که برای تولید فایبرگلاس با مقاومت خوب در برابر اسید و آب استفاده می‌شود. مقاومت در برابر آب آن 7-8 برابر بهتر از فایبرگلاس بدون قلیا است و مقاومت اسیدی آن نیز بسیار بهتر از فایبرگلاس با قلیا متوسط است و نوع جدیدی است که برای لوله‌های زیرزمینی و مخازن ذخیره‌سازی توسعه یافته است.

(7) شیشه دی
همچنین به عنوان شیشه دی الکتریک پایین شناخته می‌شود، از آن برای تولید فایبرگلاس دی الکتریک پایین با مقاومت دی الکتریک خوب استفاده می‌شود.
علاوه بر اجزای فایبرگلاس فوق، اکنون یک مورد جدید نیز وجود داردفایبرگلاس بدون قلیاکاملاً 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.
همچنین یک ترکیب شیشه دوتایی از فایبرگلاس وجود دارد که در تولید پشم شیشه استفاده شده است، در مواد تقویت شده با فایبرگلاس، پلاستیک نیز پتانسیل تقویت دارد. علاوه بر این، الیاف شیشه بدون فلوئور وجود دارد که برای الزامات زیست محیطی توسعه یافته و فایبرگلاس بدون قلیا بهبود یافته نیز موجود است.

۷. شناسایی فایبرگلاس با قلیای بالا
این آزمایش یک روش ساده است که فیبر را در آب جوش قرار داده و به مدت 6-7 ساعت بپزید، اگر فایبرگلاس قلیایی بالایی باشد، پس از جوشاندن آب پس از پخت، تار و پود فیبر شل می‌شود.

۸. دو نوع فرآیند تولید فایبرگلاس وجود دارد
الف) قالب‌گیری دوگانه - روش کشش بوته‌ای؛
ب) روش قالب‌گیری یک‌باره - کشش کوره در حوضچه.
فرآیند روش کشش بوته‌ای، اولین ذوب مواد اولیه شیشه‌ای ساخته شده از گلوله‌های شیشه‌ای در دمای بالا و سپس دومین ذوب گلوله‌های شیشه‌ای، کشش پرسرعت ساخته شده از رشته‌های فایبرگلاس. این فرآیند دارای مصرف انرژی بالا، فرآیند قالب‌گیری ناپایدار، بهره‌وری پایین نیروی کار و سایر معایب است که اساساً توسط تولیدکنندگان بزرگ الیاف شیشه حذف می‌شوند.

۹. معمولیفایبرگلاسفرآیند
روش کشش کوره استخری، کلریت و سایر مواد اولیه را در کوره ذوب کرده و به محلول شیشه‌ای تبدیل می‌کند، حباب‌های هوا را از طریق مسیر به صفحه نشتی متخلخل منتقل می‌کند و با سرعت بالا رشته‌های فایبرگلاس را به داخل می‌کشد. کوره را می‌توان از طریق مسیرهای متعدد به صدها پنل برای تولید همزمان متصل کرد. این فرآیند ساده، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، قالب‌گیری پایدار، راندمان بالا و بازده بالا است که تولید کاملاً خودکار در مقیاس بزرگ را تسهیل می‌کند و به جریان اصلی فرآیند تولید بین‌المللی تبدیل شده است، به طوری که فرآیند تولید فایبرگلاس بیش از 90٪ از تولید جهانی را به خود اختصاص داده است.