Die aktuelle Anwendung vonHochmodul-GlasfaserDer Schwerpunkt liegt primär auf dem Bereich der Windkraftanlagenflügel. Neben der Erhöhung des Elastizitätsmoduls ist es entscheidend, die Dichte der Glasfasern zu kontrollieren, um einen angemessenen spezifischen Modul zu erreichen und so die Anforderungen an hohe Steifigkeit und geringes Gewicht zu erfüllen. Gleichzeitig ist die Entwicklung recycelbarer Glasfasern mit hohem Elastizitätsmodul unerlässlich für die nachhaltige Entwicklung der Verbundwerkstoffindustrie. Die Glasfaserindustrie muss den Einsatz von Glasfasern mit hohem Elastizitätsmodul in weiteren Verbundwerkstoffanwendungen ausweiten, bei denen Elastizitätsmodul und Steifigkeit primäre Anforderungen darstellen. Dies kann durch die Verbesserung des Elastizitätsmoduls, die Senkung der Kosten und die Integration zusätzlicher Funktionalitäten erreicht werden.
(1) Höherer spezifischer Modul
Bei der Entwicklung von Glasfasern mit hohem Elastizitätsmodul muss neben der Verbesserung des Moduls auch die Dichte berücksichtigt werden. Aktuell weisen Glasfasern mit einem Elastizitätsmodul von 90–95 GPa im Allgemeinen eine Dichte von etwa 2,6–2,7 g/cm³ auf. Daher sollte die Glasfaserdichte bei der Erhöhung des Elastizitätsmoduls in einem angemessenen Bereich gehalten werden, um den spezifischen Elastizitätsmodul zu optimieren und so das Ziel hoher Steifigkeit und geringen Gewichts für Verbundwerkstoffe zu erreichen.
(2) Geringere Kosten
Im Vergleich zu herkömmlichen E-CR-GlasfasernGlasfasern mit hohem ModulAufgrund höherer Kosten und Verkaufspreise ist die Anwendung herkömmlicher Glasfasern in vielen Bereichen eingeschränkt. Daher ist die Entwicklung kostengünstiger Glasfasern mit hohem Modul unerlässlich. Die Kosten dieser Fasern resultieren hauptsächlich aus den Rezeptur- und Prozesskosten. Erstens enthalten Rezepturen für Glasfasern mit hohem Modul häufig teurere Seltenerdoxide oder Lithiumoxid, was zu einem deutlichen Anstieg der Rohstoffkosten führt. Zweitens ist aufgrund der höheren Formgebungstemperaturen, die für die Herstellung dieser Fasern erforderlich sind, der Energieverbrauch höher, was sich auch auf die Lebensdauer von Öfen und Dichtungen auswirkt. Diese Faktoren tragen letztendlich zu erhöhten Prozesskosten bei. Um Kostensenkungen zu erzielen, sind neben Innovationen bei den Rezepturen auch innovative Entwicklungen im Produktionsprozess notwendig, insbesondere bei den feuerfesten Materialien für Öfen, den Dichtungsmaterialien und der Konstruktion.
(3) Erweiterte sonstige Funktionalitäten
Anwendungen von Glasfasern mit hohem Elastizitätsmodul jenseits von Windkraftanlagenflügeln erfordern die Berücksichtigung zusätzlicher funktionaler Anforderungen, wie beispielsweise eines niedrigen Ausdehnungskoeffizienten und einer niedrigen Dielektrizitätskonstante. Dies ermöglicht ihren Einsatz in Bereichen wie Leiterplatten, hochpräzisen Automobilkomponenten oder der 5G-Infrastruktur.
(4) Recycelbare Glasfaser mit hohem Modul
Die Verbundwerkstoffindustrie steht aufgrund ihres zunehmenden Fokus auf Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung vor Herausforderungen im Zusammenhang mit Materialrecycling und -abbau. Dies ist auch für die Windkraftanlagenindustrie ein bedeutendes Problem. Bei der EntwicklungHochmodul-GlasfaserZukünftige Lösungen für das Faserrecycling sollten in Betracht gezogen werden. Dazu gehört die Optimierung der Rohstoffrezepturen, um die Umweltbelastung während des Produktionsprozesses zu reduzieren und die Rückgewinnungsrate zu erhöhen, um nachhaltige Glasfaserlösungen mit hohem Modul zu entwickeln.
Veröffentlichungsdatum: 05.08.2025
