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Fiberglas ist ein anorganisches, nichtmetallisches Material mit hervorragender Leistung. Es bietet zahlreiche Vorteile wie gute Isolierung, Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hohe mechanische Festigkeit. Der Nachteil ist jedoch, dass es spröde und verschleißfest ist. Als Rohstoff wird Glaskugel oder Altglas durch Hochtemperaturschmelzen, Ziehen, Wickeln, Weben und andere Prozesse zu Monofilamenten mit einem Durchmesser von wenigen Mikrometern bis über 20 Mikrometer verarbeitet, was 1/20 bis 1/5 eines Haares entspricht. Jedes Faserbündel besteht aus Hunderten oder sogar Tausenden von Monofilamenten aus Rohseide.Fiberglaswird üblicherweise als Verstärkungsmaterial in Verbundwerkstoffen, elektrischen Isoliermaterialien und Wärmedämmmaterialien, Leiterplatten und anderen Bereichen der Volkswirtschaft verwendet.
1. Physikalische Eigenschaften von Fiberglas
Schmelzpunkt 680 ℃
Siedepunkt 1000 ℃
Dichte 2,4-2,7 g/cm³

2, Chemische Zusammensetzung
Die Hauptbestandteile sind Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumoxid, Boroxid, Magnesiumoxid, Natriumoxid usw. Je nach Alkaligehalt des Glases kann es in alkalifreie Glasfasern (Natriumoxid 0 % bis 2 %, ist ein Aluminiumborosilikatglas), mittelalkalische Glasfasern (Natriumoxid 8 % bis 12 %, ist ein borhaltiges oder borfreies Kalknatronsilikatglas) und hochalkalische Glasfasern (Natriumoxid 13 % oder mehr, ist ein Kalknatronsilikatglas) unterteilt werden.

3, Rohstoffe und ihre Anwendungen
Glasfaser ist im Vergleich zu organischen Fasern hochtemperaturbeständig, nicht brennbar, korrosionsbeständig, wärme- und schalldämmend, hat eine hohe Zugfestigkeit und eine gute elektrische Isolierung. Allerdings ist sie spröde und weist eine geringe Abriebfestigkeit auf. Glasfaser wird bei der Herstellung von verstärktem Kunststoff oder verstärktem Gummi als Verstärkungsmaterial verwendet und weist die folgenden Eigenschaften auf. Aufgrund dieser Eigenschaften ist die Verwendung von Glasfaser weitaus besser als bei anderen Faserarten und bietet eine breite Palette an Entwicklungsgeschwindigkeiten. Die Eigenschaften sind unten aufgeführt:
(1) Hohe Zugfestigkeit, geringe Dehnung (3%).
(2) Hoher Elastizitätskoeffizient, gute Steifigkeit.
(3) Dehnung innerhalb der Elastizitätsgrenzen und hohe Zugfestigkeit, daher Absorption von Aufprallenergie.
(4) Anorganische Faser, nicht brennbar, gute chemische Beständigkeit.
(5) Geringe Wasseraufnahme.
(6) Gute Zunderstabilität und Hitzebeständigkeit.
(7) Gute Verarbeitbarkeit, kann zu Strängen, Bündeln, Filzen, Geweben und anderen Produktformen verarbeitet werden.
(8) Transparente Produkte können Licht durchlassen.
(9) Die Entwicklung eines Oberflächenbehandlungsmittels mit guter Haftung an Harz ist abgeschlossen.
(10) Preiswert.
(11) Es brennt nicht leicht und kann bei hohen Temperaturen zu glasartigen Perlen verschmolzen werden.
Glasfaser kann je nach Form und Länge in Endlosfasern, Fasern mit fester Länge und Glaswolle unterteilt werden. Je nach Glaszusammensetzung kann sie in alkalifreie, chemikalienbeständige, hochalkalische, alkalische, hochfeste, hochelastische und alkalibeständige (antialkalische) Glasfaser usw. unterteilt werden.

4, die wichtigsten Rohstoffe für die Herstellung vonFiberglas
Derzeit sind die wichtigsten Rohstoffe für die heimische Glasfaserproduktion Quarzsand, Aluminiumoxid und Chlorit, Kalkstein, Dolomit, Borsäure, Soda, Mangan, Fluorit und so weiter.

5, Produktionsmethoden
Grob in zwei Kategorien unterteilt: Eine besteht aus geschmolzenem Glas, das direkt zu Fasern verarbeitet wird;
Eine Klasse geschmolzenen Glases wird zunächst aus Glaskugeln oder -stäben mit einem Durchmesser von 20 mm hergestellt und dann auf verschiedene Weise wieder eingeschmolzen, um sehr feine Fasern mit einem Durchmesser von 3 bis 80 μm herzustellen.
Durch mechanisches Ziehen der Platinlegierungsplatte wird eine Faser unendlicher Länge gezogen, die als Endlosglasfaser oder allgemein als Langfaser bezeichnet wird.
Durch die Walze oder den Luftstrom werden diskontinuierliche Fasern, sogenannte Glasfasern mit fester Länge, allgemein als Kurzfasern bezeichnet.

6, Fiberglas-Klassifizierung
Fiberglas wird je nach Zusammensetzung, Art und Verwendung in verschiedene Stufen eingeteilt.
Gemäß den Standardbestimmungen werden Glasfasern der Klasse E am häufigsten verwendet und häufig in elektrischen Isoliermaterialien eingesetzt.
S-Klasse für Spezialfasern.
Die Herstellung von Fiberglas mit Glas unterscheidet sich von anderen Glasprodukten.
Die international vermarktete Glasfaserzusammensetzung ist wie folgt:

(1) E-Glas
Auch als alkalifreies Glas bekannt, ist es ein Borosilikatglas. Es ist derzeit eine der am häufigsten verwendeten Glasfaserzusammensetzungen mit guten elektrischen Isolier- und mechanischen Eigenschaften und wird häufig zur Herstellung elektrischer Isolierungen mit Glasfasern verwendet. Außerdem wird es in großen Mengen zur Herstellung von Glasfasern für glasfaserverstärkten Kunststoff verwendet. Der Nachteil besteht darin, dass es leicht durch anorganische Säuren angegriffen wird und daher nicht für den Einsatz in sauren Umgebungen geeignet ist.

(2) C-Glas
Auch als mittelalkalisches Glas bekannt, ist es durch seine chemische Beständigkeit gekennzeichnet, insbesondere ist die Säurebeständigkeit besser als bei alkalischem Glas, hat aber schlechte elektrische Eigenschaften und eine um 10 bis 20 % geringere mechanische Festigkeit als alkalische Glasfasern. Ausländische mittelalkalische Glasfasern enthalten üblicherweise eine bestimmte Menge Bordioxid, während chinesische mittelalkalische Glasfasern völlig borfrei sind. Im Ausland wird mittelalkalisches Fiberglas nur zur Herstellung korrosionsbeständiger Fiberglasprodukte verwendet, beispielsweise zur Herstellung von Glasfaseroberflächenmatten usw., und auch zur Verbesserung von Asphaltdachmaterialien. In unserem Land nimmt mittelalkalisches Fiberglas jedoch einen großen Teil der Glasfaserproduktion ein (60 %) und wird häufig zur Verbesserung von glasfaserverstärktem Kunststoff sowie für Filtergewebe, Verpackungsgewebe usw. verwendet, da es günstiger ist als nichtalkalische Glasfasern und daher wettbewerbsfähiger ist.

(3) Hochfestes Fiberglas
Es zeichnet sich durch hohe Festigkeit und hohen Elastizitätsmodul aus. Die Einzelfaserzugfestigkeit beträgt 2800 MPa, was etwa 25 % höher ist als die Zugfestigkeit von alkalifreiem Fiberglas, und der Elastizitätsmodul beträgt 86.000 MPa, was höher ist als der von E-Glasfaser. Die daraus hergestellten FRP-Produkte werden hauptsächlich in Militär-, Raumfahrt-, kugelsicheren Panzerungen und Sportgeräten eingesetzt. Aufgrund des hohen Preises ist eine zivile Nutzung derzeit jedoch nicht möglich, und die weltweite Produktion beträgt nur etwa einige tausend Tonnen.

(4)AR-Glasfaser
Auch als alkalibeständiges Fiberglas bekannt, ist alkalibeständiges Fiberglas ein mit Glasfaser verstärktes Rippenmaterial für (Zement-)Beton (GRC), das zu 100 % aus anorganischen Fasern besteht und in den nicht tragenden Zementkomponenten ein idealer Ersatz für Stahl und Asbest ist. Alkalibeständiges Fiberglas zeichnet sich durch eine gute Alkalibeständigkeit aus, widersteht wirksam der Erosion durch stark alkalische Substanzen im Zement, hat eine starke Griffigkeit, einen Elastizitätsmodul, Schlagzähigkeit, sehr hohe Zug- und Biegefestigkeit, ist nicht brennbar, frostbeständig, beständig gegen Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, rissbeständig, sehr widerstandsfähig gegen Sickerwasser, hat eine robuste Konstruktion, ist leicht zu formen usw. Alkalibeständiges Fiberglas ist ein neues Verstärkungsmaterial, das häufig in hochfestem (Zement-)Beton verwendet wird. Grünes Verstärkungsmaterial.

(5) Ein Glas
Auch als Hochalkaliglas bekannt, ist ein typisches Natriumsilikatglas, das aufgrund seiner geringen Wasserbeständigkeit selten bei der Herstellung von Glasfasern verwendet wird.

(6) E-CR-Glas
E-CR-Glas ist eine verbesserte, bor- und alkalifreie Glasart, die zur Herstellung von Glasfasern mit guter Säure- und Wasserbeständigkeit verwendet wird. Seine Wasserbeständigkeit ist 7-8 Mal besser als die von alkalifreiem Glasfaserglas und seine Säurebeständigkeit ist auch viel besser als die von mittelalkalischem Glasfaserglas. Es handelt sich um eine neue Sorte, die für unterirdische Rohre und Lagertanks entwickelt wurde.

(7) D Glas
Es wird auch als niedrig dielektrisches Glas bezeichnet und wird zur Herstellung niedrig dielektrischer Glasfasern mit guter Durchschlagsfestigkeit verwendet.
Zusätzlich zu den oben genannten Fiberglaskomponenten gibt es jetzt eine neuealkalifreies FiberglasEs ist vollständig borfrei und reduziert dadurch die Umweltverschmutzung, seine elektrischen Isolationseigenschaften und mechanischen Eigenschaften sind jedoch denen des herkömmlichen E-Glases ähnlich.
Es gibt auch eine Doppelglasfaserzusammensetzung, die bei der Herstellung von Glaswolle verwendet wurde und auch als Verstärkungsmaterial für glasfaserverstärkten Kunststoff verwendet werden kann. Darüber hinaus gibt es fluorfreie Glasfasern, die für Umweltanforderungen entwickelt wurden, und verbesserte alkalifreie Glasfasern.

7. Identifizierung von hochalkalischem Fiberglas
Der Test besteht ganz einfach darin, die Faser in kochendes Wasser zu geben und 6–7 Stunden zu kochen. Handelt es sich um eine Glasfaser mit hohem Alkaligehalt, lösen sich nach dem Kochen im kochenden Wasser sowohl Kette als auch Schuss der Faser.

8. Es gibt zwei Arten von Glasfaserproduktionsprozessen
a) Zweimaliges Formen – Tiegelziehverfahren;
b) Einmaliges Formen – Poolofen-Ziehverfahren.
Beim Tiegelziehverfahren werden zunächst Glaskugeln aus dem Rohglas bei hoher Temperatur geschmolzen, anschließend werden die Glaskugeln bei hoher Geschwindigkeit geschmolzen und Glasfaserfilamente daraus gezogen. Dieses Verfahren ist energieintensiv, weist einen instabilen Formprozess und eine geringe Arbeitsproduktivität auf und hat weitere Nachteile. Große Glasfaserhersteller eliminieren dieses Verfahren grundsätzlich.

9. TypischFiberglasVerfahren
Bei der Poolofen-Ziehmethode werden Chlorit und andere Rohstoffe im Ofen zu einer Glaslösung geschmolzen. Luftblasen werden durch den Transportweg zur porösen Leckageplatte ausgeschlossen und mit hoher Geschwindigkeit zu Glasfaserfilamenten gezogen. Der Ofen kann über mehrere Wege mit Hunderten von Platten gleichzeitig verbunden werden. Dieses Verfahren ist einfach, energiesparend, stabil, hocheffizient und ertragreich, ermöglicht eine vollautomatische Produktion im großen Maßstab und hat sich zum Mainstream des internationalen Produktionsprozesses entwickelt. Die Glasfaserproduktion macht mehr als 90 % der weltweiten Produktion aus.