Glasfasern können je nach Form und Länge in Endlosfasern, Fasern mit fester Länge und Glaswolle unterteilt werden. Je nach Glaszusammensetzung können sie in alkalifreie, chemisch beständige, mittelalkalische, hochfeste, hochelastische und alkalibeständige Glasfasern usw. unterteilt werden.
Die wichtigsten Rohstoffe für die Glasfaserproduktion sind: Quarzsand, Aluminiumoxid und Pyrophyllit, Kalkstein, Dolomit, Borsäure, Soda, Mirabilit, Fluorit usw. Die Produktionsmethoden lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Zum einen werden geschmolzene Glasfasern direkt verarbeitet; zum anderen werden zunächst Glaskugeln oder -stäbe mit einem Durchmesser von 20 mm aus geschmolzenem Glas geformt und anschließend durch Erhitzen und Umschmelzen auf verschiedene Weise hergestellt, um Glaskugeln oder -stäbe mit einem Durchmesser von 3 bis 80 μm herzustellen. Die unendlich langen Fasern, die durch mechanisches Ziehen von Platinlegierungsplatten gezogen werden, heißen Endlosglasfasern und werden allgemein als Langfasern bezeichnet. Diskontinuierliche Fasern, die durch Walzen oder Luftstrom hergestellt werden, heißen Glasfasern mit fester Länge und werden allgemein als Kurzfasern bezeichnet.
Glasfasern werden je nach Zusammensetzung, Eigenschaften und Verwendung in verschiedene Güteklassen eingeteilt. Gemäß den Vorschriften der Standardqualität wird Glasfaser der Güteklasse E häufig in elektrischen Isoliermaterialien verwendet; die Güteklasse S ist eine Spezialfaser.
Das zur Herstellung von Glasfasern verwendete Glas unterscheidet sich von dem Glas, das in anderen Glasprodukten verwendet wird. Im Allgemeinen sind die Glaszusammensetzungen für kommerziell erhältliche Fasern wie folgt:
Hochfestes und hochmoduliges Fiberglas
Es zeichnet sich durch hohe Festigkeit und hohen Elastizitätsmodul aus. Seine Einzelfaserzugfestigkeit beträgt 2800 MPa und ist damit etwa 25 % höher als die von alkalifreien Glasfasern. Sein Elastizitätsmodul beträgt 86000 MPa und ist damit höher als bei E-Glasfasern. Die damit hergestellten FRP-Produkte werden hauptsächlich in der Rüstungsindustrie, der Luft- und Raumfahrt, im Hochgeschwindigkeitsschienenverkehr, in der Windkraft, in kugelsicheren Panzerungen und in der Sportausrüstung eingesetzt.
AR-Glasfaser
Alkalibeständige Glasfaser, auch als alkalibeständige Glasfaser bekannt, ist ein Verstärkungsmaterial für glasfaserverstärkten (Zement-)Beton (GRC), eine hochwertige anorganische Faser und ein idealer Ersatz für Stahl und Asbest in nichttragenden Zementkomponenten. Die Eigenschaften alkalibeständiger Glasfaser sind gute Alkalibeständigkeit, wirksamer Widerstand gegen Erosion durch stark alkalische Substanzen im Zement, starke Greifkraft, hoher Elastizitätsmodul, Schlagfestigkeit, Zug- und Biegefestigkeit, Nichtbrennbarkeit, Frostbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit, starke Feuchtigkeitswechselfähigkeit, ausgezeichnete Rissbeständigkeit und Undurchlässigkeit, gute Formbarkeit, einfache Formbarkeit usw. Alkalibeständige Glasfaser ist eine neue Art grüner und umweltfreundlicher Verstärkung, die häufig in hochleistungsfähigen verstärkten (Zement-)Betonmaterialien verwendet wird.
D-Glas
Es wird auch als Glas mit niedriger Dielektrizitätskonstante bezeichnet und dient zur Herstellung von Glasfasern mit niedriger Dielektrizitätskonstante und guter Durchschlagfestigkeit.
Zusätzlich zu den oben genannten Glasfaserkomponenten ist nun eine neue alkalifreie Glasfaser erhältlich, die vollständig borfrei ist und somit die Umweltbelastung reduziert. Ihre elektrischen Isolier- und mechanischen Eigenschaften ähneln jedoch denen von herkömmlichem E-Glas. Darüber hinaus gibt es eine Glasfaser mit Doppelglaszusammensetzung, die bei der Herstellung von Glaswolle verwendet wird und auch als Glasfaserverstärkung geeignet sein soll. Darüber hinaus gibt es fluorfreie Glasfasern, eine verbesserte alkalifreie Glasfaser, die für Umweltschutzanforderungen entwickelt wurde.
Zusätzlich zu den oben genannten Glasfaserkomponenten ist nun eine neue alkalifreie Glasfaser erhältlich, die vollständig borfrei ist und somit die Umweltbelastung reduziert. Ihre elektrischen Isolier- und mechanischen Eigenschaften ähneln jedoch denen von herkömmlichem E-Glas. Darüber hinaus gibt es eine Glasfaser mit Doppelglaszusammensetzung, die bei der Herstellung von Glaswolle verwendet wird und auch als Glasfaserverstärkung geeignet sein soll. Darüber hinaus gibt es fluorfreie Glasfasern, eine verbesserte alkalifreie Glasfaser, die für Umweltschutzanforderungen entwickelt wurde.
Abhängig von den verwendeten Rohstoffen und deren Anteilen kann Fiberglas in verschiedene Kategorien eingeteilt werden.
Hier sind 7 verschiedene Glasfaserarten und ihre Anwendungen in Alltagsprodukten:
Alkaliglas (A-Glas)
Sodaglas oder Kalknatronglas. Es ist die am weitesten verbreitete Glasfaserart. Alkaliglas macht etwa 90 % der gesamten Glasproduktion aus. Es ist die am weitesten verbreitete Glasart und wird zur Herstellung von Glasbehältern wie Dosen und Flaschen für Lebensmittel und Getränke sowie Fensterglas verwendet.
Backutensilien aus gehärtetem Kalk-Natron-Glas sind ebenfalls ein perfektes Beispiel für A-Glas. Es ist erschwinglich, sehr praktikabel und relativ hart. A-Glasfasern können mehrfach eingeschmolzen und wiedererweicht werden und eignen sich ideal für das Glasrecycling.
Alkalibeständiges Glas AE-Glas oder AR-Glas
AE- oder AR-Glas steht für alkalibeständiges Glas, das speziell für Beton verwendet wird. Es ist ein Verbundwerkstoff aus Zirkonoxid.
Durch die Zugabe von Zirkonoxid, einem harten, hitzebeständigen Mineral, eignet sich dieses Fiberglas hervorragend für den Einsatz in Beton. AR-Glas verhindert Rissbildung im Beton, indem es ihm Festigkeit und Flexibilität verleiht. Im Gegensatz zu Stahl rostet es zudem nicht so leicht.
Chemisches Glas
C-Glas oder Chemieglas wird als Oberflächengewebe für die Außenschicht von Laminaten für Rohre und Behälter zur Lagerung von Wasser und Chemikalien verwendet. Dank der hohen Konzentration an Calciumborosilikat im Glasherstellungsprozess weist es maximale chemische Beständigkeit in korrosiven Umgebungen auf.
C-Glas behält in jeder Umgebung das chemische und strukturelle Gleichgewicht bei und ist relativ beständig gegenüber alkalischen Chemikalien.
Dielektrisches Glas
Dielektrische Glasfasern (D-Glas) werden häufig in Haushaltsgeräten, Kochgeschirr und dergleichen verwendet. Aufgrund ihrer niedrigen Dielektrizitätskonstante sind sie ein idealer Glasfasertyp. Dies ist auf das Vorhandensein von Bortrioxid in ihrer Zusammensetzung zurückzuführen.
Elektronisches Glas
E-Glas oder E-Glasfasergewebe ist ein Industriestandard, der ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Kosten bietet. Es handelt sich um einen leichten Verbundwerkstoff mit Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt und der Industrie. Die Eigenschaften von E-Glas als Verstärkungsfaser haben es zu einem beliebten Werkstoff für kommerzielle Produkte wie Pflanzgefäße, Surfbretter und Boote gemacht.
E-Glas in Glaswollefasern kann mit einem sehr einfachen Herstellungsverfahren in jede beliebige Form und Größe gebracht werden. In der Vorproduktion ermöglichen die Eigenschaften der E-Glasfaser eine saubere und sichere Verarbeitung.
Strukturglas
Strukturglas (S-Glas) ist für seine mechanischen Eigenschaften bekannt. Die Handelsnamen R-Glas, S-Glas und T-Glas bezeichnen denselben Glasfasertyp. Im Vergleich zu E-Glasfasern weist es eine höhere Zugfestigkeit und einen höheren Elastizitätsmodul auf. Dieses Glasfasermaterial ist für den Einsatz in der Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie konzipiert.
Es wird auch in starren ballistischen Panzerungsanwendungen eingesetzt. Da dieser Glasfasertyp leistungsstark ist, wird er nur in bestimmten Branchen mit begrenzten Produktionsmengen eingesetzt. Dies bedeutet auch, dass S-Glas teuer sein kann.
Advantex Fiberglas
Dieser Glasfasertyp wird häufig in der Öl-, Gas- und Bergbauindustrie sowie in Kraftwerken und der Schifffahrt (Abwasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen) eingesetzt. Er vereint die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von E-Glas mit der Säurekorrosionsbeständigkeit von Glasfasern des Typs E, C und R. Er wird in Umgebungen eingesetzt, in denen Strukturen anfälliger für Korrosion sind.
Veröffentlichungszeit: 11. Mai 2022
