Die aktuelle Anwendung vonhochmodulige Glasfaserkonzentriert sich hauptsächlich auf den Bereich der Rotorblätter von Windkraftanlagen. Neben der Erhöhung des Moduls ist es auch wichtig, die Dichte der Glasfasern zu kontrollieren, um ein angemessenes spezifisches Modul zu erreichen und so den Anforderungen an hohe Steifigkeit und geringes Gewicht gerecht zu werden. Gleichzeitig ist die Entwicklung recycelbarer hochmoduliger Glasfasern für die nachhaltige Entwicklung der Verbundwerkstoffindustrie von entscheidender Bedeutung. Die Glasfaserindustrie muss den Einsatz hochmoduliger Glasfasern in weiteren Verbundwerkstoffanwendungen ausweiten, bei denen Modul und Steifigkeit die Hauptanforderungen sind, indem sie den Modul erhöhen, die Kosten senken und zusätzliche Funktionen hinzufügen.
(1) Höherer spezifischer Modul
Bei der Entwicklung von Hochmodul-Glasfasern muss neben der Modulverbesserung auch der Einfluss der Dichte berücksichtigt werden. Hochmodul-Glasfasern mit 90–95 GPa haben derzeit in der Regel eine Dichte von etwa 2,6–2,7 g/cm³. Daher sollte bei der Modulerhöhung die Glasfaserdichte in einem angemessenen Bereich gehalten werden, um den spezifischen Modul zu verbessern und so das Ziel einer hohen Steifigkeit und eines geringen Gewichts für Verbundprodukte zu erreichen.
(2) Niedrigere Kosten
Im Vergleich zu gewöhnlichen Modulus E-CR Glasfasern,hochmodulige Glasfasernhaben höhere Kosten und Verkaufspreise, was ihre Anwendung in vielen Bereichen einschränkt. Deshalb ist die Entwicklung kostengünstiger Hochmodul-Glasfasern zwingend erforderlich. Die Kosten von Hochmodul-Glasfasern ergeben sich hauptsächlich aus den Rezeptur- und Prozesskosten. Erstens enthalten Rezepturen für Hochmodul-Glasfasern oft teurere Seltenerdoxide oder Lithiumoxid, was zu einem deutlichen Anstieg der Rohstoffkosten führt. Zweitens steigt aufgrund der höheren Formungstemperaturen, die für Rezepturen von Hochmodul-Glasfasern erforderlich sind, der Energieverbrauch, was sich auch auf die Lebensdauer von Öfen und Buchsen auswirkt. Diese Faktoren tragen letztendlich zu höheren Prozesskosten bei. Um Kostensenkungen zu erreichen, sind neben Innovationen bei den Rezepturen auch innovative Entwicklungen im Produktionsprozess erforderlich, mit Schwerpunkt auf feuerfesten Materialien für Öfen, Buchsenmaterialien und Design.
(3) Erweiterte weitere Funktionalitäten
Anwendungen von Hochmodul-Glasfasern über Windturbinenblätter hinaus erfordern zusätzliche funktionale Anforderungen wie einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten und eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Dies ermöglicht ihre Ausweitung auf Bereiche wie Leiterplatten, hochpräzise Automobilkomponenten oder die 5G-Infrastruktur.
(4) Recycelbare Glasfaser mit hohem Modul
Die Verbundwerkstoffindustrie, die zunehmend Wert auf Umweltschutz und nachhaltige Entwicklung legt, steht vor Problemen im Zusammenhang mit dem Recycling und der Degradation von Materialien. Dies ist auch ein großes Problem für die Windturbinenblattindustrie. Bei der Entwicklunghochmodulige Glasfaser, sollten zukünftige Lösungen für das Faserrecycling in Betracht gezogen werden. Dazu gehört die Optimierung der Rohstoffformulierungen, um die Umweltbelastung während des Produktionsprozesses zu reduzieren und die Rückgewinnungsrate zu erhöhen, um nachhaltige Lösungen für hochmodulige Glasfasern zu entwickeln.
Beitragszeit: 05.08.2025
