الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس

الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس از الیاف حجیم، خرد شده یا رشته های پیوسته شیشه تشکیل شده است. الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس در تقویت پلاستیک ها و کامپوزیت ها و همچنین سایر کاربردهای تخصصی الکتریکی و حرارتی استفاده می شود. پارچه فایبرگلاس اغلب برای تقویت سایر مواد پلاستیکی استفاده می شود. پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه (GRP) یا اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه (GRE) معمولاً فایبرگلاس نامیده می شود.

الیاف شیشه ای که برای ایجاد مواد فایبرگلاس استفاده می شود با اکستروژن رشته های بسیار نازک تک رشته ای مبتنی بر سیلیس ساخته می شود. شیشه یک جامد آمورف منحصر به فرد است، به این معنی که ساختار کریستالی زیرین در حالت جامد ندارد، بلکه مانند یک مایع بسیار چسبناک رفتار می کند. الیاف شیشه خود را به پارچه های بافته می دهد زیرا الیاف نازک می توانند به راحتی خم شوند. پارچه ساخته شده از الیاف شیشه دارای استحکام کششی بالا، پایداری ابعادی، مقاومت در برابر حرارت و آتش بالا و همچنین مقاومت در برابر بسیاری از ترکیبات شیمیایی است. پارچه فایبرگلاس همچنین برای دفع گرما استفاده می شود و دارای خواص الکتریکی است که آن را در قطعات الکترونیکی مفید می کند.

نوع محصول نساجی 

الیاف / تک رشته - الیاف انبوه خرد شده یا رشته های الیاف نازک و پیوسته معمولاً در کاربردهای تقویت کننده کامپوزیت، عایق های روان یا به عنوان جزء کلیدی در پارچه های بافته شده، قیطان ها، بافتنی ها، طناب گردان یا سایر پارچه های خاص استفاده می شود.

رشته ها / رشته های چند رشته ای - رشته های نازک، پیوسته و چند الیافی در کاربردهای تقویت کننده کامپوزیت یا به عنوان اجزای کلیدی در پارچه های بافته شده، قیطان ها، بافتنی ها، طناب گردان یا سایر پارچه های تخصصی استفاده می شود.

رووینگ / نخ - رووینگ از یدک‌ها، بسته‌های پیچ‌نخورده از رشته‌های پیوسته ساخته شده است. نخ از رشته های پیوسته و غالباً چین خورده از الیاف یا رشته های طبیعی یا مصنوعی ساخته می شود.

محصول بافته شده - محصولات بافته شده برای ابزارسازی کامپوزیت و تشکیل سازه ها استفاده می شود. الیاف پیوسته با بافتن الیاف بر روی دستگاه بافندگی به ساختارهای دو یا سه بعدی تبدیل می شوند.

محصولات نبافته - محصولات منسوجات نساجی یا الیافی هستند که به شکل تشک هایی از الیاف با جهت گیری تصادفی، نمد، پارچه سوزنی، تابیده شده یا ساختارهای ذوب شده شکل می گیرند. 

محصولات بافته شده - محصولات بافته شده برای سازه های کامپوزیتی لوله ای، پارچه های عایق حرارتی و در موارد دیگر استفاده می شود.

محصول بافتنی - محصولات بافتنی از الیاف پیوسته تشکیل شده است که به یک ساختار بافتنی دو یا سه بعدی تبدیل می شود. بافندگی ساختار منطبق‌تری نسبت به بافندگی ایجاد می‌کند، که برای سطوح کانتور با ارزش است.

طناب / طناب - محصولاتی که از طناب یا طناب پیچ خورده یا بافته ساخته می شوند. طناب یا قیطان عایق حرارتی برای ایجاد یک مهر و موم حرارتی در اطراف درها یا منافذ دیگر در دیوارهای کوره استفاده می شود.

بافته شده (روبان / بند) - محصولاتی از جمله نوارهای بافته شده، بافته، تسمه یا نوار.

پتو / خفاش - پتوها یا خفاش ها (batt) از لایه های ضخیم ورق های بافته شده و/یا پارچه نبافته ساخته می شوند.

آستین / بسته بندی - آستین ها یا روکش ها محصولات نسوز انعطاف پذیر و فیبری برای عایق کاری لوله ها، لوله ها، مجاری و سایر اجزای فرآیند هستند.

نخ - از نخ ها یا رشته های نازک و پیوسته برای دوخت یا تقویت استفاده می شود. تک رشته ها در کاربردهای تقویتی استفاده می شوند. از نخ های چند الیافی در دوخت یا دوخت استفاده می شود.

نوع مواد

پارچه فایبر گلاس به دو گرید مجزا تقسیم می‌شود: s glass یا e-glass.

E-glass - E-glass ارزان‌ترین الیاف شیشه است و زمانی استفاده می‌شود که به استحکام و مقاومت الکتریکی بالا نیاز باشد. استحکام S-glass تقریبا 30% بیشتر از E-glass است و در دماهای بالا خواص بهتری دارد. E-glass دارای استحکام الیاف بالایی نسبت به کربن و آرامید (~500 Ksi) و مدول فیبر نسبتاً پایین (~10.5 Msi) است.

S-glass - S-glass® تقریباً 30٪ از نظر استحکام بالاتر، به طور قابل توجهی گران تر است و در دماهای بالا دارای خواص بهتری نسبت به E-glass است. نام "S"، یک علامت تجاری ثبت شده Owens Corning، مخفف قدرت است. سایر محصولات مشابه به عنوان Te-glass یا R-glass مشخص می شوند.

کوارتز / سیلیس ذوب شده - سیلیس ذوب شده ترکیبی از سیلیکون و اکسیژن است. کوارتز و سیلیس آمورف ذوب شده با خلوص بالا دارای انبساط بسیار کم، مقاومت در برابر شوک حرارتی قابل توجه، هدایت حرارتی کم، عایق الکتریکی عالی تا دمای 1000 درجه سانتیگراد و مقاومت عالی در برابر خوردگی فلز مذاب هستند.

الیاف شیشه و فایبرگلاس نیز به صورت ترکیبی و روکش دار در دسترس هستند. الیاف ترکیبی از مخلوطی از دو یا چند نوع الیاف مختلف تولید می شوند. در حالی که محصولات پوشش داده شده می توانند الیاف پر شده یا اندازه باشند.

مشخصات

هنگام انتخاب الیاف شیشه و فایبرگلاس باید به ابعاد و خواص توجه کرد.

ابعاد

• انکار فیبر - دنیر واحد اندازه گیری چگالی جرمی خطی الیاف است. به عنوان جرم بر حسب گرم (گرم) در هر 9000 متر (متر) تعریف می شود. انکار رشته به عنوان جرم در هر 9000 متر از یک رشته فیبر تعریف می شود. دنیر کل نیز به عنوان جرم در 9000 متر تعریف می شود، اما برای تجمعات رشته ای مانند نخ کاربرد دارد.

• وزن پارچه - وزن پارچه عبارت است از وزن در واحد سطح پارچه، منسوجات یا پارچه بافته شده یا نبافته. ضخامت کلی - ضخامت کلی با یک گیج اندازه گیری می شود که شامل دو سیلندر مسطح برای یک منطقه نمونه مربوطه و یک مکانیسم فنری برای فشار اعمال شده ثابت است. 

• عرض کلی / OD - عرض کلی یا قطر بیرونی (OD) عرض برش یک رول پارچه یا مواد نساجی است. 

• طول کلی - پارچه ها و منسوجات به شکل رول در طول های مختلف فروخته می شوند که بسیاری از آنها بیش از یک مایل است.

خواص

• دمای استفاده - دمای استفاده حداکثر دمایی است که در آن الیاف را می توان به طور مداوم بدون تخریب ساختار یا سایر خواص مورد نیاز مصرف نهایی استفاده کرد.

• استحکام پارچه - استحکام پارچه باری در هر اینچ عرض است که پارچه می تواند قبل از شکستن آن را تحمل کند.

• بار شکستگی (طناب / فیبر) - استحکام شکست حداکثر بار کششی یا نیرویی است که طناب، بند ناف، تار یا پارچه قبل از شکستن نگه می دارد. استحکام شکست در یک ضریب ایمنی ضرب می شود تا بار عملیاتی یا کاری واقعی طناب یا محصول نساجی مشخص شود.

• رسانایی حرارتی - هدایت حرارتی انتقال خطی حرارت در واحد سطح از طریق یک ماده برای یک گرادیان دمایی اعمال شده معین است. شار حرارتی (h) = [رسانایی حرارتی (k) ] x [ ​​گرادیان دما (Δ T)]

• مقاومت الکتریکی - مقاومت مقاومت الکتریکی طولی (اهم سانتی متر) یک میله یکنواخت با طول واحد و سطح مقطع واحد است. مقاومت معکوس رسانایی است.

برنامه های کاربردی

الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس معمولاً در ساخت کامپوزیت از جمله مواد مورد استفاده در ساخت قایق استفاده می شود. پارچه فایبر گلاس سبک وزن همراه با رزین برای تولید یک سطح ضد آب استفاده می شود. پارچه فایبرگلاس بافته شده سنگین تر را می توان برای استحکام و استحکام بیشتر استفاده کرد.

از الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس نیز برای ایجاد پارچه های ترکیبی یا تخصصی استفاده می شود. الیاف شیشه و پارچه فایبرگلاس ممکن است با الیاف کربن یا الیاف آرامید ترکیب شوند تا لمینت ها و پارچه های قابل قالب گیری برای کانو، کایاک و سایر کاربردهای با استحکام بالا و وزن کم بسازند.

استانداردها

الیاف شیشه و فایبرگلاس باید استانداردها و مشخصات خاصی را رعایت کنند تا از طراحی و عملکرد مناسب اطمینان حاصل شود.

Delphi DX300340 - این مشخصات ویژگی‌های پلی آمید 6 را پوشش می‌دهد، 40% شیشه پر شده با درجه قالب‌گیری تزریقی اصلاح‌شده با مقاومت در برابر ضربه که برای ساخت قطعاتی که به سختی و چقرمگی بالا در شرایط سخت نیاز دارند (مثال: ظروف کیسه هوا).

GMW15890 - این مشخصات خواص پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه بلند را پوشش می دهد. انواع قالب گیری تزریقی را برای ساخت قطعات فنی که نیاز به سفتی ساختاری بالایی دارند، پوشش می دهد.

JIS C 6832 - این استاندارد ابعاد، الزامات انتقال، الزامات مکانیکی، الزامات محیطی و روش های آزمایش فیبرهای نوری چند حالته شیشه سیلیکا را با استفاده از شیشه سیلیسی به عنوان هسته و روکش مشخص می کند.

منبع:globalspec