اخبار

فایبرگلاس چیست؟

فایبرگلاسیک ماده غیرفلزی معدنی با خواص عالی است. این ماده در انواع مختلفی موجود است و مزایایی مانند عایق خوب، مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی قوی و استحکام مکانیکی بالا را ارائه می‌دهد.

الیاف شیشه از مواد معدنی مانند شیل میکایی، کائولن، سنگ آهک و ماسه کوارتز از طریق فرآیندهایی شامل ذوب در دمای بالا، کشش، خشک کردن و پیچاندن تولید می‌شوند. قطر یک رشته منفرد از چند میکرومتر تا بیش از بیست میکرومتر متغیر است که معادل 1/20 تا 1/5 ضخامت موی انسان است.

به عبارت ساده، الیاف شیشه «رشته‌های شیشه‌ای فوق‌العاده ظریف» هستند که از شیشه کشیده شده‌اند و چندین برابر نازک‌تر از موی انسان هستند.

انواع الیاف شیشه

بر اساس محتوای قلیایی موجود در شیشه، الیاف شیشه را می‌توان به الیاف شیشه بدون قلیایی (E-glass)، الیاف شیشه با قلیایی متوسط ​​(C-glass) و الیاف شیشه با قلیایی بالا طبقه‌بندی کرد. در میان این الیاف، الیاف شیشه E-glass با بیش از ۹۵٪ از کل تولید این صنعت، رایج‌ترین نوع است.

بر اساس کاربرد، می‌توان آنها را به الیاف شیشه‌ای با درجه الکترونیکی و صنعتی طبقه‌بندی کرد.

محصولات الیاف شیشه با گرید الکترونیکی در درجه اول شامل نخ الکترونیکی و پارچه الکترونیکی هستند که در بردهای مدار چاپی (PCB)، لمینت‌های روکش‌دار مسی (CCL) و مواد با فرکانس و سرعت بالا استفاده می‌شوند و الیاف شیشه‌ای مرغوب محسوب می‌شوند.

الیاف شیشه درجه الکترونیکی اغلب به پارچه‌های نسل اول، دوم و سوم طبقه‌بندی می‌شوند.

پارچه‌های نسل اول عمدتاً از الیاف شیشه E سنتی ساخته می‌شوند که تطبیق‌پذیری بالایی دارند و در PCBهای استاندارد و لوازم الکترونیکی مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پارچه‌های نسل دوم، پارچه‌های الیاف شیشه‌ای با دی‌الکتریک و اتلاف کم (Low-Dk/Df) هستند که خواص دی‌الکتریک و اتلاف آنها به طور قابل توجهی بهتر از پارچه‌های نسل اول است و در نتیجه انتقال سیگنال پایدارتری را ارائه می‌دهند. این پارچه‌ها در PCBهای میان‌رده تا گران‌قیمت، سرورهای میان‌رده تا گران‌قیمت، ایستگاه‌های پایه 5G/6G و الکترونیک خودرو استفاده می‌شوند.

هرچه ثابت دی‌الکتریک (Dk) کمتر باشد، سیگنال الکتریکی سریع‌تر حرکت می‌کند؛ هرچه تلفات دی‌الکتریک (Df) کمتر باشد، تلفات سیگنال کمتر و تولید گرما کمتر است.

پارچه نسل سوم، یک پارچه الیاف شیشه کوارتز با Dk/Df بسیار پایین است که با نام پارچه Q (کوارتز) نیز شناخته می‌شود. این پارچه در ارتباطات فرکانس بالا و سرعت بالا، سرورهای هوش مصنوعی، کاربردهای RF فرکانس بالا و بسترهای بسته‌بندی پیشرفته استفاده می‌شود و در حال حاضر ماده اصلی برای بسترهای الکترونیکی پیشرفته است.

محصولات فایبرگلاس صنعتی شامل الیاف شیشه (رووینگ)، الیاف خرد شده، نمد سطحی، پارچه بافته شده، پارچه تک جهته و پشم شیشه است که در پره‌های توربین بادی، مصالح ساختمانی، خودرو و لوله‌کشی استفاده می‌شوند.

بر اساس ترکیب شیشه، الیاف شیشه صنعتی به موارد زیر طبقه‌بندی می‌شوند:شیشه E (برقی)که رایج‌ترین نوع شیشه است؛ شیشه C (شیمی) که مقاومت اسیدی عالی ارائه می‌دهد و در خطوط لوله مواد شیمیایی، مخازن ذخیره‌سازی و کاربردهای مشابه استفاده می‌شود؛ شیشه S (مقاومت بالا)/R (تقویت‌کننده) که در هوافضا، سیلندرهای گاز فشار بالا و کاربردهای انرژی بادی پیشرفته استفاده می‌شود؛ و شیشه HM (مدول بالا) که در پره‌های توربین بادی بزرگ و کاربردهای مشابه استفاده می‌شود.

زمینه‌های کاربرد الیاف شیشه

حوزه‌های اصلی کاربرد الیاف شیشه و سهم بازار مربوط به آنها به شرح زیر است: زیرساخت‌ها و مصالح ساختمانی (25%)، حمل و نقل (24%)، الکترونیک و برق (18%)، انرژی و حفاظت از محیط زیست (14%)، کالاهای مصرفی (8%) و سایر موارد (11%) (از جمله صنایع دریایی، هوافضا و کاربردهای پزشکی).

این موارد شامل حوزه‌های کاربردی نسبتاً چرخه‌ای (مصالح ساختمانی، تجهیزات صنعتی و غیره) و همچنین حوزه‌های کاربردی نوظهور (سبک‌سازی خودرو، 5G، انرژی باد، فتوولتائیک) می‌شود، بنابراین صنعت فایبرگلاس دارای ویژگی‌های «چرخه‌ای» و «رشد» است.

چرا افزایش قیمت‌ها؟

اخیراً، قیمت فیبر شیشه‌ای همچنان رو به افزایش بوده و برخی از محصولات حتی کمیاب شده‌اند. این امر در درجه اول ناشی از همگرایی سه عامل کلیدی است: افزایش تقاضا، محدودیت‌های سختگیرانه عرضه و افزایش هزینه‌ها - الگویی که منعکس کننده افزایش قیمت تراشه‌های حافظه است.

در سمت تقاضا، رشد انفجاری در بخش‌های پیشرفته به محرک اصلی تبدیل شده است. سرورهای هوش مصنوعی باعث افزایش تقاضا برای پارچه‌های الکترونیکی پیشرفته شده‌اند، به طوری که استفاده از الیاف شیشه به ازای هر PCB در یک سرور هوش مصنوعی بیش از دو برابر یک سرور استاندارد است. همزمان، روند به سمت پره‌های توربین بادی بزرگتر و سبک‌تر شدن وسایل نقلیه انرژی جدید در حال شتاب گرفتن است که تقاضای کلی صنعت را بیشتر تقویت می‌کند و چشم‌اندازی را ایجاد می‌کند که با "کمبود محصولات پیشرفته و تعادل شدید در محصولات سنتی" مشخص می‌شود.

در سمت عرضه، انعطاف‌پذیری محدود، همگام شدن با رشد تقاضا را دشوار می‌کند.تولیدکنندگان فایبرگلاسبه طور فعال سبد محصولات خود را تنظیم کرده‌اند و ظرفیت سنتی را به سمت پارچه فایبرگلاس تخصصی با حاشیه سود بالا تغییر داده‌اند، که منجر به کاهش عرضه پارچه الکترونیکی استاندارد شده است. علاوه بر این، چرخه تحویل تجهیزات اصلی مورد استفاده در تولید پارچه الکترونیکی پیشرفته تا ۱۸ تا ۲۴ ماه طول می‌کشد و جایگزینی داخلی را در کوتاه مدت غیرممکن می‌سازد. این امر همراه با سطح پایین موجودی صنعت، عدم تعادل شدیدی در عرضه و تقاضا ایجاد کرده است.

از نظر هزینه، فشارهای شدید هزینه، شرکت‌ها را مجبور به افزایش قیمت‌ها می‌کند. قیمت پلاتین، یک ماده اولیه اصلی، به طرز چشمگیری افزایش یافته است، در حالی که مواد کمکی مانند ایلیت نیز به طور همزمان افزایش یافته و حاشیه سود شرکت‌ها را به طور قابل توجهی کاهش داده است. افزایش قیمت‌ها به یک انتخاب اجتناب‌ناپذیر برای شرکت‌ها برای حفظ عملیات عادی تبدیل شده است. علاوه بر این، کند شدن گسترش ظرفیت صنعت، بیشتر از افزایش قیمت‌ها پشتیبانی می‌کند.