Ar esate susipažinę su stiklo pluošto pritaikymu ir paruošimo būdais?

Nuolat tobulėjant technologijoms, žmonėms keliami vis aukštesni medžiagų eksploatacinių savybių reikalavimai.Stiklo pluoštas, kaip svarbi sudėtinių medžiagų armatūra, dėl puikių savybių, pvz., didelio modulio, lengvumo ir atsparumo spinduliuotei, buvo plačiai naudojama aukštos{0}} įrangos gamybos srityse, pvz., kosmoso, automobilių, statybos ir elektronikos srityse. Stiklo pluošto paruošimo technologijos ir pritaikymo supratimas yra labai svarbus skatinant susijusių pramonės šakų plėtrą.

 

1. Stiklo pluošto žaliavos

 

Stiklo pluoštas yra labai{0}}neorganinė nemetalinė medžiaga, daugiausia sudaryta iš SiO2, Al2O3, CaO ir MgO ir sudaro maždaug 90 % pluošto sudėties. Jį daugiausia sudaro natūralios mineralinės žaliavos, tokios kaip pirofilitas, kaolinas, kvarcinis smėlis, kalkakmenis, dolomitas, borokalcitas ir boromagnezitas. Šios mineralinės žaliavos pagal konkrečią formulę sumalamos į rūdos miltelius, sumaišomos su cheminėmis žaliavomis, tokiomis kaip boro rūgštis ir natrio karbonatas, ir gaminamos naudojant tokius procesus kaip lydymas aukštoje -temperatūroje rezervuaro krosnyje ir pluošto traukimas.

 

Stiklo pluošto gamybos sąnaudų sudėties požiūriu pirofilitas, kvarcinis smėlis, kalkakmenis ir kitos mineralinės žaliavos sudaro maždaug 21,7 % sąnaudų, o pirofilitas sudaro apie trečdalį, o kvarcinis smėlis ir kalkakmenis kartu taip pat sudaro tam tikrą dalį.

 

1.1 Pirofilitas

Pirofilitas yra sluoksniuotas aliumosilikatinis molio mineralas, kurio kristalinė struktūra yra 2:1 ir cheminė formulė Al2[Si4O10](OH)2. Pagrindinis pirofilito naudojimo stiklo pluošte tikslas yra įvesti Al2O3, kuris pakeistų aliuminio miltelius, sumažinant išlaidas ir pagerinant mechaninį stiklo pluošto stiprumą. Pirmenybė teikiama vidutiniam -aliuminio pirofilitui, kurio Al2O3 masės dalis yra 16–22 %; per didelės arba mažos Al2O3 masės frakcijos daro didelę įtaką gamybos procesui.

 

1.2 Kaolinas

Kaolinas daugiausia tiekia SiO2 ir Al2O3 stiklo pluošto gamyboje. Stiklo pluošto įmonės Europoje ir Amerikoje kaip stiklo pluošto žaliavas dažniausiai naudoja pasirinktą arba aukštos kokybės-kaoliną, o ne pirofilitą. Mano šalyje kaolinas daugiausia skirstomas į anglies-serijos kaoliną ir ne-anglies-serijos kaoliną. Kietasis kaolinas, kurio SiO2 ir Al2O3 kiekis atitinka stiklo pluošto žaliavoms keliamus reikalavimus, gali būti naudojamas kaip stabili ir aukštos kokybės žaliava stiklo pluošto gamyboje, sumažinant Fe2O3 ir TiO2 kiekį naudojant sodrinimo technologijas, tokias kaip magnetinis atskyrimas ir flotacija, ir sumažinant ChDS vertę kalcinuojant.

 

1.3 Kvarcinis smėlis

Kvarcinis smėlis, dar žinomas kaip silicio dioksidas, daugiausia sudarytas iš silicio dioksido ir yra svarbi žaliava beveik šimtui pramonės produktų, įskaitant stiklą, elektroniką ir elektros prietaisus. mano šalyje gausu kvarco išteklių, įskaitant natūralų kristalą, kvarcinį smiltainį, kvarcitą, miltelių pavidalo kvarcą, gyslų kvarcą, natūralų kvarcinį smėlį ir granitinį pegmatitinį kvarcą.

 

Kvarcinis smėlis platinamas daugumoje provincijų ir regionų, tačiau jo ištekliai yra išsibarstę ir daugiausia gaminami mažose ir vidutinėse{0}}dydžio vietose. Pagrindinės vietinės kvarcinio smėlio gamybos sritys: Donghai ir Xinyi Dziangsu provincijoje; Qichun Hubei provincijoje; Fengyang ir Bengbu Anhui provincijoje; Heyuan Guangdong provincijoje; Zhundong Sindziango provincijoje; Yinan Šandongo provincijoje; ir Lingshou Hebei provincijoje.

 

1.4 Cheminės žaliavos

Pagrindinės cheminės žaliavos, naudojamos stiklo pluošto gamyboje, yra boro rūgštis ir kalcinuota kalcinuota pelenai, kurie naudojami klijavimo priemonėms gaminti. Stiklo pluošto gamyboje klijavimo priemonės efektyviai sujungia pluošto monogijus į gijas ir neleidžia gijų sukibimui išsivyniojant. Jie taip pat apsaugo pluoštus nuo susidėvėjimo įvairiuose gamybos etapuose. Priklausomai nuo skirtingų formuojamų produktų proceso reikalavimų, klijavimo priemonės suteikia pluoštams tam tikrų ypatingų savybių, pvz., sujungiamumą, smulkumą ir disperguojamumą, ir gali pagerinti pluoštų ir dervos matricos suderinamumą ir sukibimą.

 

2. Stiklo pluošto paruošimo technologija

 

2.1 Cisternos krosnies braižymo metodas

Cisternos krosnies tempimo metodas šiuo metu yra pagrindinis stiklo pluošto gamybos būdas. Šis metodas išlydo stiklo žaliavas į išlydytą stiklą aukštos temperatūros krosnyje, o tada išlydytą stiklą sutraukia į plonus siūlus per porėtą perforuotą plokštę. Cisternos krosnies traukimo metodas turi tokius privalumus kaip didelis gamybos efektyvumas, stabili gaminio kokybė ir maža kaina, ir yra pagrindinė stiklo pluošto paruošimo technologija mano šalyje.

2.1.1 Žaliavos paruošimas

Pagrindinės stiklo pluošto žaliavos yra pirofilitas, retųjų žemių elementai, kvarcinis smėlis, kalkakmenis, dolomitas, borokalcitas ir boromagnezija. Šios žaliavos reikalauja griežto patikrinimo ir apdorojimo, kad būtų užtikrintas jų grynumas ir kokybė.

2.1.2 Lydymosi procesas

Žaliavos sumaišomos tam tikra proporcija ir dedamos į krosnį lydymui. Krosnies temperatūra paprastai yra nuo 1500 laipsnių iki 1600 laipsnių. Lydymosi proceso metu reikia nuolat maišyti, kad būtų užtikrintas išlydyto stiklo vienodumas.

2.1.3 Pluošto piešimo procesas

Pluošto tempimo procesas yra esminis stiklo pluošto gamybos etapas, tiesiogiai veikiantis galutinio pluošto fizines savybes, mechanines savybes ir gamybos efektyvumą. Kai išlydytas stiklas išteka iš krosnies, jis per perforuotą trafaretą sutraukiamas į smulkius siūlus. Trafareto diafragma ir skylių skaičius parenkamas pagal reikiamą stiklo pluošto skersmenį ir galią. Pluošto tempimo proceso metu reikia atidžiai kontroliuoti temperatūrą, greitį ir kitus parametrus, kad būtų užtikrinta stiklo pluošto kokybė. Stiklo pluošto ilgiui didžiausią įtaką turi sukimosi greitis apdorojimo metu, po to seka suspensijos masės dalis ir apdorojimo laikas, o jų įtaka yra gana artima.

2.1.4 Sukimo procesas

Sukimo procesas stiklo pluošto gamyboje tiesiogiai veikia galutinio pluošto gaminio mechanines savybes ir proceso stabilumą. Neapdorotas siūlas, apdirbtas pradiniu suktuku, turi pasiekti mažą-susukimo charakteristiką vienoje gijoje, kad būtų lengviau audimo procesus. Todėl būtina tiksliai valdyti pradinius sukimo parametrus, įskaitant posūkį, įtempimą ir vyniojimo greitį, kad gautas gatavas siūlas pasižymėtų reikiamomis mažo -sukimo charakteristikomis.

2.2 Tiglio piešimo metodas

Tiglio tempimo metodas yra tradicinis stiklo pluošto paruošimo būdas. Šis metodas apima stiklo žaliavos įdėjimą į tiglį, lydymą aukštoje temperatūroje į išlydytą stiklą, o tada išlydytą stiklą rankiniu arba mechaniniu būdu ištraukiant į smulkias gijas. Tiglio tempimo metodas turi tokių privalumų, kaip paprasta įranga ir mažos investicijos, tačiau dėl mažo gamybos efektyvumo ir nestabilios gaminio kokybės jį iš esmės atsisakė dideli -stiklo pluošto gamintojai.

2.2.1 Žaliavos paruošimas

Panašiai kaip ir cisternos krosnies tempimo metodu, tiglio tempimo metodo žaliavoms taip pat reikia griežtai tikrinti ir apdoroti. Norint paruošti partiją, reikia sumaišyti pirofilitą, kvarcinį smėlį, kalkakmenį, borosilikatą, sodos pelenus ir kitas mineralines žaliavas.

2.2.2 Lydymosi procesas

Pirmiau nurodytos žaliavos dedamos į tiglį ir išlydomos aukštos{0}}temperatūros krosnyje. Lydymosi metu reikia nuolat maišyti, kad išsilydęs stiklas neatsiskirtų.

2.2.3 Piešimo procesas

Piešimo procesas gali būti atliekamas rankiniu arba mechaniniu būdu. Mechaniškai tempiamas išlydytas stiklas ištraukiamas iš apatinio perforatoriaus, formuojant lašelius. Šie lašeliai nukreipiami žemyn, jiems leidžiama sukietėti, o po to sujungiami ir suvyniojami ant tolygiai besisukančio vyniojimo būgno, kad būtų gauti pluoštai. Apvijos būgno sukimosi greitis lemia stiklo pluošto skersmenį; jei naudojamas vienos skylės perforatorius, galima gauti monofilamentinių pluoštų. Temperatūra, greitis ir kiti parametrai turi būti atidžiai kontroliuojami tempimo proceso metu, kad būtų užtikrinta stiklo pluošto kokybė.

3. Stiklo pluošto charakteristikos

3.1 Didelis stiprumas

Stiklo pluošto stipris gerokai viršija įprasto stiklo stiprumą, o tempiamasis stipris siekia daugiau nei 1000 MPa. Tai puiki konstrukcinė medžiaga, pranokstanti daugelį metalų. Tai leidžia stiklo pluoštui atlaikyti didesnį sustiprintų kompozitinių medžiagų įtempimą, todėl padidėja stiprumas ir standumas. Pavyzdžiui, automobilių gamyboje stiklo pluoštu sustiprintas plastikas gali pakeisti kai kurias metalines dalis, sumažindamas transporto priemonės svorį, išlaikant konstrukcijos stiprumą.

3.2 Atsparumas korozijai

Stiklo pluoštas pasižymi puikiu atsparumu korozijai, todėl jį galima ilgai{0}}naudoti atšiaurioje aplinkoje, pvz., rūgštyse, šarmai ir druskos. Tai leidžia išlaikyti stabilų veikimą net ir atšiauriomis sąlygomis, prailginant gaminio tarnavimo laiką. Chemijos ir aplinkosaugos srityse stiklo pluošto gaminiai, tokie kaip vamzdžiai ir talpyklos, gali atlaikyti įvairias korozijas sukeliančias terpes, užtikrinančias gamybos procesų saugumą ir stabilumą.

3.3 Gera izoliacija

Stiklo pluoštas yra puiki izoliacinė medžiaga, turinti didelę varžą ir dielektrinį stiprumą. Dėl to jis plačiai naudojamas elektros ir elektronikos srityse, pvz., gaminant laidų ir kabelių izoliacinius sluoksnius ir kaip elektroninių komponentų kapsuliavimo medžiagas. 3.4 Atsparumas karščiui: stiklo pluoštas pasižymi dideliu atsparumu karščiui ir išlaiko stabilų veikimą tam tikrame temperatūros diapazone. Paprastai jo ilgalaikė-darbinė temperatūra gali siekti 200-300 laipsnių, o trumpalaikė – net aukštesnė.

Aukštos{0}}temperatūros aplinkoje, pvz., aviaciniuose varikliuose ir pramoninėse krosnyse, stiklo pluoštu sustiprinti kompozitai gali pakeisti kai kurias metalines medžiagas, atitinkančias aukštų{2}}temperatūrų darbo sąlygų reikalavimus.

3.5 Lengvas

Stiklo pluoštas yra mažo tankio, maždaug 2,5–2,7 g/cm³, daug lengvesnis nei plienas. Dėl to stiklo pluoštas yra lengvesnis už tą patį tūrį, o tai padeda sumažinti gaminio svorį ir pagerina nešiojamumą bei transportavimo efektyvumą.

Pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso srityje stiklo pluoštu sustiprintų kompozitų naudojimas gali žymiai sumažinti orlaivio svorį, pagerinti kuro efektyvumą ir pagerinti skrydžio našumą.