新型隔热防护材料之02玻璃纤维

玻璃纤维（Fiberglass）是一种性能优异的无机非金属材料，具体介绍如下：

一、定义与组成

玻璃纤维是用熔融玻璃制成的极细的纤维材料，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20~1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%~2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%~12%，属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。

二、性能特点

1. 绝缘性好：玻璃纤维具有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料。
2. 耐热性强：玻璃纤维的软化点一般在500~750℃，沸点约1000℃，温度达300℃时对强度无影响。
3. 抗腐蚀性好：玻璃纤维耐化学性佳，一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀。
4. 机械强度高：玻璃纤维的抗拉强度大，伸长小，弹性系数高，刚性佳。
5. 其他特点：玻璃纤维还具有不燃性、吸水性小、尺度安定性好、加工性好等特点。不过，它也存在性脆、耐磨性较差的缺点。

三、生产工艺

玻璃纤维的生产工艺主要分为两类：

1. 坩埚拉丝法：先把玻璃原料高温熔制成玻璃球，然后将玻璃球二次熔化，高速拉丝制成玻璃纤维原丝。不过，这种工艺有能耗高、成型工艺不稳定、劳动生产率低等弊端，已基本被大型玻纤生产厂家淘汰。
2. 池窑拉丝法：把叶腊石等原料在窑炉中熔制成玻璃溶液，排除气泡后经通路运送至多孔漏板，高速拉制成玻纤原丝。窑炉可以通过多条通路连接上百个漏板同时生产。这种工艺工序简单、节能降耗、成型稳定、效率高，便于大规模全自动化生产，成为目前主流的生产工艺。

四、分类与应用

1. 分类：

   • 按形态和长度：可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉。
   • 按玻璃成分：可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和耐碱（抗碱）玻璃纤维等。
   • 按标准级规定：E级玻璃纤维使用最普遍，广泛用于电绝缘材料；S级为特殊纤维。

2. 应用：

   • 玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料、电路基板等。
   • 在建筑领域，玻璃纤维制成的复合材料能够增强结构的强度和稳定性。
   • 玻璃纤维还可用于制造增强塑料、增强橡胶、防火屏蔽材料等。

综上所述，玻璃纤维以其独特的性能特点和广泛的应用领域，在国民经济中发挥着重要作用。