steklena vlakna! kdo si
I. Kaj jeSteklena vlakna? Steklena vlakna so visoko zmogljiv-anorganski nekovinski material s številnimi različicami. Premer posameznega filamenta se giblje od nekaj mikrometrov do več kot dvajset mikrometrov, kar ustreza 1/20 do 1/5 premera človeškega lasu. Vsak snop vlaken je sestavljen iz več sto ali celo tisočih posameznih filamentov. 1. Vir surovin: steklene krogle ali odpadno steklo itd. 2. Glavne komponente: silicijev dioksid, aluminijev oksid, kalcijev oksid, borov oksid, magnezijev oksid, natrijev oksid itd. 3. Postopek oblikovanja: visoko-temperaturno taljenje, vlečenje, navijanje, tkanje itd. 4. Glavne prednosti: dobra izolacija, močna odpornost na toploto, dobra odpornost proti koroziji, visoka mehanska trdnost, nizki stroški. 5. Referenčna gostota: gostota steklenih vlaken 2,5 g/cm³
II. Glavne klasifikacije steklenih vlaken Steklena vlakna se na splošno razlikujejo po različnih vsebnostih alkalijskih kovin. Oksidi alkalijskih kovin so ena glavnih sestavin običajnega stekla, predvsem znižujejo tališče stekla. Višja kot je vsebnost alkalijskih kovin, manjša je kemična stabilnost, električne izolacijske lastnosti in trdnost steklenih vlaken.
1. Steklena vlakna brez -alkalij (steklena vlakna E): vsebnost oksida alkalijskih kovin<0.05%, good chemical stability, electrical insulation, and strength. Mainly used as electrical insulation material and reinforcing material for fiberglass. Alkali-free glass fiber is a major filler type for plastic modification, accounting for over 95% of the industry's production scale.
2. Srednje-alkalna steklena vlakna (steklena vlakna C): vsebnost oksida alkalijskih kovin 11,5-12,5 %, visoka vsebnost alkalij, ni mogoče uporabiti kot električni izolacijski material. Njegova kemična stabilnost in trdnost sta razmeroma dobri, na splošno se uporabljata kot tkanina iz lateksa, tkani substrat, kisla filtrirna tkanina, substrat okenskega zaslona itd., lahko pa se uporablja tudi kot kislinska filtrirna tkanina in substrat okenskega zaslona (nižji stroški, širša uporaba).
3. High-alkali glass fiber (A glass fiber): Alkali metal oxide content >15 %. Steklena vlakna, vlečena iz zdrobljenega ravnega stekla, zdrobljenega stekla za steklenice itd., spadajo v to kategorijo. Lahko se uporablja kot separatorji za akumulatorje, tkanine za ovijanje cevi in klobučevino itd., za hidroizolacijo in odpornost na vlago.
4. Posebna steklena vlakna (S-steklo): Visoko{2}}steklena vlakna (S-steklo), sestavljena iz trikomponentnih materialov čistega magnezija, aluminija in silicija. Vključuje predvsem magnezij-aluminij-silicijeva visoko-trdna, visoko-elastična steklena vlakna, silicij-aluminij-kalcij-magnezij, kemično odporna steklena vlakna, svinec-vsebujoča vlakna, visoko-silicijeva vlakna in kvarc vlaknine. Če jih razvrstimo glede na premer monofilamenta, jih lahko razdelimo v pet kategorij: ultrafina vlakna (<4µm), high-grade fiber (3-10µm), medium-grade fiber (10-20µm), primary fiber (>20 µm) in groba vlakna (30 µm). Industrija predelave plastike na splošno uporablja 10-14µm vlakna srednje kakovosti.
III. Vloga različnih komponent v steklenih vlaknih
1. Silicijev dioksid (SiO2): materialna osnova, ogrodje
2. Aluminijev oksid (Al2O3): Zmanjša kristaliničnost in ekspanzijski koeficient, izboljša stabilnost in moč
3. Borov oksid (Be2O3) in železov oksid (Fe2O3): fluksiranje, izboljša pretočnost
4. Kalcijev oksid in magnezijev oksid: zmanjša viskoznost pri visokih temperaturah, spodbuja taljenje, bistri in poveča hitrost vlečenja
IV. Vloga steklenih vlaken pri spreminjanju plastike:
Dodajanje steklenih vlaken formulacijam za modifikacijo plastike lahko bistveno izboljša mehansko trdnost, toplotno odpornost, dimenzijsko stabilnost in negorljivost plastike. Na primer, PP-GF/LGF se uporablja v avtomobilskih sprednjih odbijačih z razmerjem med trdnostjo-in-težo štirikrat večjim od jekla in dvakrat večjim od aluminija ter odlično odpornostjo proti koroziji. Steklena vlakna je mogoče mešati z različnimi smolami (kot so PP, ABS, PC), njihovo delovanje pa je mogoče fleksibilno optimizirati s prilagajanjem dolžine vlaken (kratka ali dolga vlakna) in razmerja dodajanja (od 5 % do 60 %+).
V. Kako preprečiti poškodbe s steklenimi vlakni 1. Izboljšan postopek polnjenja: V modificirani plastiki so steklena vlakna tesno vezana na smolo z disperzijo in mešanjem, kar tvori gosto prevleko, kar zmanjšuje tveganje za odstop vlaken. Da bi se izognili lebdenju vlaken med postopkom polnjenja, je mogoče izboljšati združljivost med steklenimi vlakni in smolo. Na primer, sredstva za spajanje silana se lahko uporabijo za izboljšanje medfazne vezi med vlaknom in matrico, s čimer se prepreči "učinek stenja sveče", hkrati pa se zagotovi, da se mehanske lastnosti ne poslabšajo. 2. Obvladovanje tveganja: Izpostavljeni izdelki iz steklenih vlaken v izdelkih za gradnjo ali opremo doma (kot so okvirji šotorov in slabša krovna rebra) nimajo smolne inkapsulacije in so nagnjeni k sproščajo ostanke vlaken, ko se starajo ali poškodujejo. Tveganja je treba zmanjšati z urejanjem življenjske dobe (priporočeno manj kot ali enako 10 let), scenarijev uporabe (napetostna trdnost) in optimizacije procesa (kot je pasivizacija robov). Pod znanstvenim upravljanjem se bodo tveganja, povezana z njegovo uporabo kot ojačitvenega polnila v modificirani plastiki, močno razlikovala od "demonizirane" podobe, ki jo zaznava javnost.
VI. Zelena pot za steklena vlakna: v trendu zelenega varstva okolja bosta zastarelost in recikliranje postaranih materialov iz steklenih vlaken nov izziv, s katerim se morajo ukvarjati strokovnjaki v industriji.
