Mikä on lasikuituteollisuuden nykytila?

JohdatusLasikuitu

Lasikuituon -tehokas epäorgaaninen ei--metallinen materiaali, joka on valmistettu luonnollisista epäorgaanisista ei--metallimineraaleista, kuten pyrofylliitistä, kvartsihiekasta ja kalkkikivestä. Se valmistetaan useilla prosesseilla, mukaan lukien korkean lämpötilan -sulatus, veto ja käämitys tietyn kaavan mukaan. Sillä on etuja, kuten hyvät eristysominaisuudet, korkea mekaaninen lujuus, vahva lämmönkestävyys ja hyvä korroosionkestävyys, ja sitä käytetään laajalti autoteollisuudessa, elektroniikassa, tuulivoiman tuotannossa, laivanrakennuksessa, ilmailu-, rakennus-, öljy- ja kemianteollisuudessa. Sitä käytetään yleisesti vahvistusmateriaalina ja sitä käytetään monilla teollisuudenaloilla komposiittimateriaaleina.

Lasikuitu voidaan luokitella useilla tavoilla, mukaan lukien alkalimetallioksidipitoisuuden, kuidun ominaisuuksien, monofilamentin halkaisijan ja kuidun ulkonäön perusteella. Alkalimetallioksidien (yleensä Na2O ja K2O) kokonaispitoisuuden perusteella se voidaan jakaa alkali-vapaaseen lasikuituun (E-lasikuitu), keski-alkalilasikuituun (C-lasikuitu) ja korkea-alkalilasikuituun (A-lasikuitu).

E-lasikuitu on valmistettu alumiiniborosilikaatista, jonka alkalimetallioksidipitoisuus on alle 1 %. Maailmanlaajuisesti yli 90 % lasikuiduista on E-lasikuitua. E-lasikuidulla on hyvät sähköeristys- ja mekaaniset ominaisuudet, mutta huono haponkestävyys, joten se ei sovellu happamiin ympäristöihin. Sitä käytetään laajalti sovelluksissa, jotka vaativat sähköeristystä tai vahvistusmateriaalina.

Keskipitkä-alkalilasikuitu sisältää tyypillisesti 8–12 % alkalimetallioksideja. C-lasikuidun osuus lasikuitujen kokonaistuotannosta on noin 5 %. C-lasikuidulla on vahva haponkestävyys, mutta huonot sähköiset ominaisuudet ja pienempi mekaaninen lujuus kuin E-lasikuidulla. Se kestää kuitenkin kemiallista korroosiota ja sitä voidaan käyttää happovarastoissa ja galvanointisäiliöissä sekä asfalttikattomateriaalien lujittamisessa, missä mekaaniset lujuusvaatimukset ovat alhaisemmat.

-Lasikuitu sisältää tyypillisesti 14,5 % tai enemmän alkalimetallioksideja. A-lasikuidulla on huono vedenkestävyys; joutuessaan alttiiksi vedelle, siitä valmistetut tuotteet muuttuvat nopeasti hauraiksi ja menettävät lujuutta, mikä tekee niistä käyttökelvottomia. Se on suurelta osin poistettu käytöstä.

Yleiset tuotantomenetelmät

Jatkuvien lasikuitujen tärkeimmät tuotantomenetelmät ovat upokasveto ja tankkiuuniveto. Tuloksena olevien lasikuitujen monofilamenttien halkaisija on yleensä 1,5 μm - 25 μm, enimmäkseen 4 μm - 14 μm.

(1) Upokaspiirustusmenetelmä: Ensin murskataan erilaisia ​​raaka-aineita tietyillä koostumuksilla ja lisätään sitten lasisäiliöuuniin, jossa ne sulatetaan korkeassa noin 1500 asteen lämpötilassa. Tämän jälkeen muodostetaan tietyn halkaisijan omaavia lasipalloja käyttämällä pallo-valmistuskonetta (tämä nimi "pallomenetelmä"). Lasipallot lisätään sitten upokkaaseen, joka sisältää platinalevyn ja sulatetaan uudelleen pyöriväksi sulateeksi, joka virtaa ulos platinalevyn suuttimesta ja vedetään jatkuviin lasikuituihin. Tällä menetelmällä on korkea energiankulutus, alhainen työn tuottavuus ja epävakaa muovausprosessi, ja se on suurelta osin poistettu käytöstä.

(2) Tankkiuunin piirustusmenetelmä: Tämä menetelmä jättää pallon{1}valmistusprosessin pois. Kun lasisula on valunut ulos platina-rodiumseoksesta tehdyn huokoisen ohjauslevyn rei'istä, se vedetään jatkuviksi lasisäikeiksi nopealla-vetokoneella. Tuloksena oleva lasisula vedetään suoraan kuiduiksi, mistä johtuu nimi "suoravetomenetelmä" tai "yksivaiheinen menetelmä". Lisäksi upokkaan vetomenetelmään verrattuna säiliöuunimenetelmällä on suurempi tuotantokapasiteetti, parempi prosessin hallittavuus ja vakaampi tuotteen laatu.

HistoriaLasikuituKehitys

1930-luvulla Owens{1}}Illinois Glass Companyn ja Corning Glass Factoryn liiketoiminnat sulautuivat Owens Corning Fiberglass Companyksi. Toisen maailmansodan jälkeen maailmanlaajuinen lasikuituteollisuus kehittyi nopeasti tuotantoteknologian jatkuvan parantamisen myötä, minkä seurauksena syntyi suuri määrä lasikuituyrityksiä, kuten PPG Industries (USA), Saint-Gobain Group (Ranska) ja Nittobo (Japani). kotimaani lasikuituteollisuus alkoi vuonna 1958. Ennen uudistusta ja avaamista sitä käytettiin pääasiassa maanpuolustus- ja sotilasteollisuudessa; uudistuksen ja avautumisen jälkeen se siirtyi siviilikäyttöön ja kehittyi nopeasti. Markkinoiden kysynnän jatkuvan laajentumisen myötä kotimaani lasikuitulangan tuotanto on kasvanut viime vuosina vuosi vuodelta. Vuonna 2023 kotimaani lasikuitulangan kokonaistuotanto oli 7,23 miljoonaa tonnia, mikä on 5,2 % vuodessa-verrattuna-kasvua.

Nykyinen tila ja ongelmat

Kotimaani lasikuituyrityksistä Kiina Jushilla on suurin tuotantokapasiteetti, noin 34 %; Taishan Fiberglass ja Chongqing International Composites seuraavat tiiviisti perässä, kummankin osuus on noin 16%. Suorituskykyisten-lasikuitutuotteiden tutkimuksessa ja kehittämisessä kolmella yrityksellä-China Jushi, Taishan Glass Fiber ja Chongqing International Composites{5}}on ensiluokkainen{{6}ydinteknologia ja sarja tehokkaita-lasikuitutuotteita, mikä tekee niistä tärkeimpiä T&K- ja lasikuitutuotantoyrityksiä maassani.

①. Tehokkaiden-lasikuitu- ja lujitekomposiittituotteiden pieni mittakaava ja laatu. Tällä hetkellä kotimaani lasikuidun tuotantokapasiteetti, tuotanto ja tuotantoteknologian taso ovat maailman johtavia, mutta maalla on ylikapasiteettia ja huonolaatuisten{2}}tuotteiden vakava homogenisoituminen, kun taas korkealaatuiset tuotteet kärsivät riittämättömästä tarjonnasta ja heikosta kilpailukyvystä. Verrattuna-tehokkaiden lasikuitulajikkeiden mittakaavaan ulkomailla, erilaisten-tehokkaiden lasikuitutuotteiden skaala on kotimaassani suhteellisen pieni. Tällä hetkellä tuotetaan erilaisia korkean -suorituskykyisiä ja erityisiä lasikuitulankoja (lukuun ottamatta korkean -moduulin ja ultrahienoja lankoja), kuten alkalin-kestäviä, lujia, vähän{12}}dielektrisiä, epäsäännöllisen{{13}värisiä, komposiittisia ja}}runkoisia{13} korkea-piidioksidi-, kvartsi- ja basalttilangat muodostavat vain noin 1 % lasikuitujen kokonaistuotannosta. Siksi korkean suorituskyvyn-lasikuitujen ja -tuotteiden tuotanto ja laatu eivät pysty täysin vastaamaan huippuluokan markkinoiden{19}}tarpeita.

②. Riittämätön lasikuitu- ja tuotevalmistusteknologian ja -laitteiden tutkimus- ja kehitystyö

Vaikka maani tavallinen lasikuidun valmistustekniikka ja -laitteet ovat lähestyneet tai saavuttaneet kansainvälistä edistynyttä tasoa, korkean -suorituskykyisten erikoislasikuitujen, kuten lujien, -dielektristen ja korkean-piidioksidityyppien, valmistuksessa on edelleen merkittäviä haasteita avainindikaattoreiden, kuten mekaanisten ominaisuuksien, sähköisten ominaisuuksien ja lämmönkestävyyden, suhteen. Lisäksi ydinteknologiat, kuten korkean -lasikuitukomponenttien ja suorituskyvyn optimoitu suunnittelu, liimausaineet ja erityiset kalvon-muodostusaineet sekä kuitutuotteiden syväprosessointi, ovat edelleen suhteellisen heikkoja, ja tuotantolaitteiden taso on alhainen, mikä estää korkealaatuisten-lasikuitujen kehitystä kohti korkealaatuista, laajamittaista teollistamista ja tuotantoa.

③. Älykkään valmistuksen epätasainen kehitys yritysten keskuudessa

Johtavat yritykset ja tärkeimmät selkäranka yrityksetlasikuituteollisuus pitää erittäin tärkeänä älykästä valmistusta, osoittaa vahvaa motivaatiota ja kykyä älykkäisiin päivityksiin ja osoittaa erinomaista tasoa ja tuloksia älykkäässä kehityksessä. Pienillä ja keskisuurilla{1}}yrityksillä ei kuitenkaan ole motivaatiota ja kykyä edistää älykästä valmistusta esimerkiksi rajallisten varojen, riittämättömän teknologian kertymisen ja osaamisen puutteen vuoksi. Haasteita, joita nämä yritykset kohtaavat älykkään muutoksen aikana, ovat muun muassa korkeat laitteiden päivitys- ja vaihtokustannukset, vaikeudet mukautua uusiin teknologioihin ja niiden hallintaan sekä paine säilyttää kustannusetu markkinakilpailussa. Tämän seurauksena heiltä puuttuu motivaatio investoida älykkääseen parantamiseen ja muuntamiseen, ja heidän älykäs kehitys on suhteellisen hidasta.