高强度、高弹性模量酌玻璃纤维

1、（二）高强度、高弹性模量酌玻璃纤维。（1）高强玻璃纤维主要有镁铝硅酸盐纤维（S纤维），硼硅酸盐纤维。S纤维经过HTS处理后（这 是一种前处理法）强度提高30 - 40%，该纤维抗拉强度49000Kg/cm2，弹性模量9x 】0*g/cm2，耐温好，816C时强度为8600Kg/crn2，因拉丝温度高（14001）后来又研 究出硼铝硅酸盐纤维，抗拉强度随成分不同而异，比E纤维高10- 50%。（2）高模量玻璃纤维。氧化铍（Be0）可提高纤维弹性模量，有剧毒。含铍玻璃纤维（M纤维）弹性模最高， 约11.5xl05Kg/cm2，抗拉和E纤维相近。不含铍的高弹纤维（含ZnO2 , TiO2等）弹 性模

2、量为 12.6x：（）5 Kg/Cm2。（三）特种非金属无机纤维及晶须。随着空间技术及电子技术的迅速发展，对结构材料的性能如比强度、比弹性、耐热、 绝缘等提出了更高要求，玻璃纤维的弹性模量较低，高温下陡降，限制了 FRP的应用， 因此，世界上又相继研制出如下新型材料。（1）碳纤维。是将有机纤维（如人造丝、聚丙烯腈、木质素、特制沥青等）经过氧化、碳化、石 墨化等措施制得。在2000C下以碳化制得碳纤维。加热至3000C石墨化制得石墨纤维。两者统称为碳纤维。碳纤维在3000C下不软化，耐腐蚀，电阻率为 一厘米。热 膨胀系数小，抗热冲击，无毒、不自然，密度1.42。1.63克/ cm3 ,直径6.6

3、7.4u。 含碳 99.1gg.g%，拉伸强度 1.12x& Kg/cm2 .弹性模量 1.83.5x& kg/cm2 , 断裂延伸率0.60.7%，因力有了这些性能，用其和树脂、橡胶、金属、陶瓷等材料复 合，其制品适用于宇宙航行、深海潜水，电子等方面。石墨纤维在增强塑料中，用作耐烧镬材料，一般用酚醛树脂作粘结剂。比如， 用热解人造丝织物增强的酚醛层压板在室温下的性能是：密度克/cm?毒曲强Sxltf侦诚）弯曲(kft/cni2)拉伸强度x 101(kg/cni2)拉伸石炭化1.28- 1.521.1-2.50.11-0.180.57-1.40.085-0.1石墨化1.28-1.521.4-2

4、.80.11-0.140.71-L40.1 0.11石墨纤维经过表现处理后的环氧树脂层压板性能比酚醛的要高得多。近年来我国 的碳纤维发展很快，价格也在大幅地下降。(2 )硼纤维。一般是用卤化硼的氢还原法制得。拉伸强度为2800035000kg/cm2，比强度为 9.5x厘米)，弹性模量86 - 420 xkg/cm2，密度为2.62 克/cm3，熔点2050C, 硬度比铝大6倍，但比铝轻15%，缺点是刚性大，不易变曲。碳化硅(SiC)纤维。在10001200C下使用时，强度保持2/3，与金属不起反应，制造方洼类似硼纤维。 性能见表5。.(4)碳化硼(B4C)纤维。特点是耐热，在2200C以下，

5、温度变化对强度影响甚小。制造方法类似硼纤维；尚 在研制中，性能见表5。5肝缝名称直径密度克/era?抗拉强度 kent1弹性横置 kg/em?碳化硅1003.518000-280004.2-4,6碳化硼100263273004.2 x iff芳论(KF)。即芳香酰胺纤维，是用聚对苯二甲酰对苯二胺，由于喷湿纺法制成的纤维，具有 高强度高模量，强度比一般有机纤维高3倍，模量是尼龙的10倍，但是，抗拉不抗压。 除强酸强碱外，对其他化学介质都较稳定。热稳定性好，有自熄性，瞬时可耐300C以 上，可耐负170C低温。呈金黄色，可制成布、粗纱织物、单向织物作为FRP的增强材 料，用于航天、游艇，体育等领域

6、，特别用在绳索方面强度比钢绳高500-/0。在减轻重 量提高冲击强度及纵向刚度方面比较有效。但是，单独使用不如和木材、玻纤、碳纤维 等组合使用更能发挥其优点。(6)晶须其强度来源于原子或分子间的引力，材料的破坏也就是削弱这种引力。在实际 材料中所表现出来的裂缝、缺口等，就是这种引力削弱的表现，实际强度只能达到理论 强度的1/10-1/1000晶须就是这类机械强度等于邻接原子间引力的新型材料，强度高 的原因，主要由于它直径非常小，难以产生空隙、位错，基本上是完整单晶、截面呈多 角形，直径从几微米到数厘米，晶须分陶瓷晶须和金属晶须两类，用于增强材料的主要 是前，者，片状石墨及几种晶须的性能对比如表

7、6 :晶须兼有玻璃纤维和硼纤维二者最好的性能：有玻璃纤维的延伸率(3-4%)又有 硼纤维的弹性模量。在已知的晶须材料中，有蓝宝石(氧化铝)，碳化硅，氯化硅和氯化铝等晶须， 已小批量生产。其性能随材料不同而异，大致是：密度为2-4 克/cm3，熔点为2000OC 以上，拉伸强度在7100035000kg/cm2，弹性模量在3.27.1x_qS kg/cm2。目前国际上生产量越来越大的钓鱼杆，所用的增强材料，已从过去的玻璃纤维过渡到 碳纤维和晶须。材 料石墨块石墨晶须 蓝宝石晶须氧化被碳化硼350212000007W00弹性被L4xltf7.1 xlV 7.1x1 7x4,5x 10注箪在都是12

8、.我国玻纤制品的代号是如何命名？ (JC286 - 80)答：(一)纱的代号命名，举例说明顺序:C C 8- 3 6x 2x 3 S 110C C 8- 3 2x 3 S 110L捻度他/米）盛向并捻股数:*退介股数 原纱线密度 傥:/ 100咪）单纤维公称直径（M）连续玻璃纤维中砰玻璃纤维说明：捻向S表示右捻、Z表示左捻。（2）第二个c表示连续纤维，换成D表示定长纤维。（3）第一个c表示中碱纤维，换成E.A.D.S分别表示无碱、高碱、高介电性、高强纤维。（二）布的代号命名，举例说明：E W 160 A| 后缀A、RG,I厚度_ 玻璃布_.一-一.N.1_L说明：（1）后缀A、B、C.对于厚度

9、相同的布A、B、c.分别表示纱的线密度、纤维直径、经纬密度、织法不同等。（厚度）的实际值=（厚度）-1000，如160即0.16mm（3）用WR代替w表示无捻玻璃布；用WB代表w表示园筒玻璃布。（三）玻璃纤维带代号命名，举例说明：T 100I 厚度瞧以1000)s玻璃纤维带无碱用q弋替表 示中碱玻璃纤维毡代号命名。举例说明：EM A 450- P一粘结剂聚醋乙烯酯代号45说/ M2偶联剂A- 17机号无诚玻璃纤维毡。说明：(1)将P用s、x代替分别表示聚酯和环氧树酯P、s适用于聚酯手糊成型，x适用于环氧层压成型。将A用N或K代替分别表示ND -8、KH - 550。将EM用CM代替，表示中碱玻纤毡。13 .用于FRP的玻纤制品有哪些品种？特点是什么？答：在众多的玻纤制品中，总的说，纱有粗纱、细纱、有捻纱，无捻纱之分，布 有细纱薄布和无捻粗纱布之分，如目前手糊FRP中常用的0.2.0.4方格中就是无捻粗纱 布。现将具体品(一)无捻粗纱生产：是用无捻平行原纱合股而成，是用增强型或前处理型浸润剂生产的。用途：(a)用于FRP的缠绕、挤拉、喷射成型，或FRP的局部增强。(b)生产无捻方 格布。(c)生产无纺布。(d)生产短