Mikä on lasikuitu ja mitkä ovat sen tuotantoperiaatteet?

Lyhyesti:lasikuituvalmistetaan sulattamalla lasia ja vetämällä siitä kuiduiksi murto-osa ihmisen hiuksen paksuudesta. Siinä yhdistyvät lasin kovuus ja korroosionkestävyys sekä luonnonkuitujen joustavuus ja kudottu, mikä tekee siitä nykyään eniten käytetyn ja kustannustehokkaimman kuitumateriaalin.

 

Et ehkä ole nähnyt sitä suoraan, mutta olet melkein varmasti käyttänyt sitä-se löytyy puhelimen kotelosta, kylpyammeesta, tuuliturbiinin siivistä ja jopa seinien eristekerroksesta.

 

I. Mitä lasikuitu oikein on?

 

Lasikuidun kemiallinen olemus ei pohjimmiltaan eroa päivittäin käyttämistämme lasipulloista ja ikkunoista. Sen pääkomponentti on piidioksidi (SiO₂) yhdistettynä oksideihin, kuten alumiinioksidiin, kalsiumoksidiin ja boorioksidiin. Ero on sen muodossa: tavallinen lasi on lohkomainen ja hauras; kun taas lasikuitu vedetään erittäin hienoiksi kuiduiksi, joiden halkaisija on vain 3-24 mikrometriä, laadullinen muutos-se muuttuu taivutettavaksi, kudottavaksi ja se voidaan yhdistää hartsiin, mutta säilyttää silti lasin edut, kuten korkean lämpötilan kestävyyden, korroosionkestävyyden ja sähköeristyksen.

 

Yksi lasikuitumonofilamentti on noin 1/20 - 1/5 ihmisen hiuksen halkaisijasta. Näitä monofilamentteja niputtamalla ja kutomalla saadaan erilaisia ​​lasikuitutuotteita, kuten lasikuitukangas ja lasikuitumatto.

 

II. Miten se on valmistettu?

 

Päävalmistusmenetelmä on säiliöuunin vetoprosessi, joka yleensä seuraa:

 

. Sulatus: Luonnolliset mineraaliraaka-aineet, kuten kvartsihiekka, kalkkikivi ja borosilikaatti, lisätään säiliöuuniin tietyssä suhteessa ja sulatetaan sulaksi lasiksi korkeassa, noin 1400 asteen lämpötilassa.

 

. Piirustus: Sula lasi virtaa pohjassa olevan platinaseoksesta tehdyn ohjauslevyn läpi (jossa on satoja tai tuhansia rei'ityksiä), virtaa ulos painovoiman vaikutuksesta ja venytetään ja jäähdytetään nopealla{1}}vetokoneella ja jähmettyy välittömästi jatkuviksi kuiduiksi.

 

. Impregnointi: Vedetyt kuidut päällystetään välittömästi kyllästysaineella, joka suojaa kuituja, lisää pehmeyttä ja parantaa yhteensopivuutta hartsien kanssa.

 

. Jälki-käsittely: Sovelluksesta riippuen se jalostetaan tuotteiksi, kuten kiertämättömiksi rovingsiksi, silputuiksi säikeiksi, lasikuitukankaiksi ja lasikuitumattoiksi.

 

Tämän prosessin loisto piilee siinä, että lasin, materiaalin, joka "särkyy pienimmästäkin kosketuksesta", sisäiset viat vähenevät merkittävästi sen jälkeen, kun se on muunnettu mikron{0}kokoisiksi kuiduiksi. Näin ollen sen vetolujuus ylittää huomattavasti lohkolasin vetolujuus-yksittäisen lasikuitufilamentin vetolujuus voi olla 2000-4000 MPa, 2-3 kertaa tavalliseen teräkseen verrattuna.

 

III. Miksi lasikuitu on niin suosittua?

 

Sen tärkeimmät edut voidaan tiivistää kuuteen sanaan: kevyt, vahva, kestävä ja halpa.

 

Kevyt: Lasikuidun tiheys on noin 2,5-2,6 g/cm³, kevyempi kuin alumiini (2,7) ja alle kolmasosa teräksen tiheydestä (7,8).

Vahva: Sen vetolujuus ylittää paljon teräksen. Yhdistettynä hartsiin (eli "lasikuitu/FRP"), sen ominaislujuus (lujuus/tiheyssuhde) ylittää täysin perinteisten metallien ominaislujuuden.

 

Kestävä: Korroosiota-kestävä, korkeita-lämpötiloja kestävä (käyttölämpötila jopa 250-280 astetta) ja säänkestävä, se ei ruostu eikä mätäne.

Hinta: Verrattuna hiilikuituun (noin 100{2}}200 RMB/kg) lasikuitu maksaa vain 6-15 RMB/kg, mikä tarjoaa erittäin korkean kustannustehokkuuden.

Lisäksi sillä on erinomainen sähköeristys, lämmöneristys, alhainen veden imeytyminen ja suunnittelukyky (suorituskykyä voidaan ohjata säätämällä kuidun suuntaa ja asettelutapaa).

 

IV. Missä lasikuitua käytetään?

 

Sen sovellukset ovat erittäin laajat. Tässä on muutamia yleisimpiä:

 

3C-tuotteiden kotelot: Joissakin kannettavien ja tablettien koteloissa käytetään lasikuituvahvisteisia{1}}komposiittimateriaaleja, jotka ovat vahvempia kuin puhdas muovi ja kevyempiä kuin metalli.

 

Rakenne: Lasikuituvahvisteinen sementti (GRC), pohjamateriaali vedenpitäville kalvoille ja seinäeristekerroksille (lasikuituvilla).

 

Kuljetus: Lasikuitua käytetään laajalti autojen puskureissa, kuorma-autojen suojissa ja laivojen rungoissa.

 

Urheilu: Aloitus{0}}vavat, sukset ja sulkapallomailat käyttävät usein lasikuitua perusmateriaalina.

 

Yhteenveto

 

Lasikuidun ydin on, että "kuitu{0}}vetoprosessi muuttaa lasin "herkästä" materiaalista "joustavaksi lujitemateriaaliksi".