增强纤维a.ppt

1、增强纤维,在聚合物复合材料中，增强纤维主要用来提高聚合物的强度、模量和硬度。随着材料科学技术的发展，用来增强聚合物的纤维类型与品种越来越多。常用的纤维主要有玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、聚合物纤维、植物纤维、无机纤维、陶纤维等。,典型增强纤维的主要物理性能,一、玻璃纤维,玻璃纤维具有一系列的优越性能，作为聚合物的增强材料效果十分显著。它产量大、价格低廉，是目前应用最广泛的一类增强纤维。 玻璃纤维：将玻璃加热熔融并拉成丝。,连续纤维拉丝法：,石灰石、硼酸、石英砂、长石、碳酸镁、氧化铝,一定细度的粉料,粉碎,调制、混合,玻璃池窑,1500,熔融的玻璃原料,玻璃球,剔除杂质和气泡,坩埚,液滴,引下成丝

2、,集成一束,集束轮,涂上浸润剂,制成一股原丝,绕丝筒,有关玻璃纤维的几个概念：,单丝：由坩埚漏板一个漏孔中拉成的丝。 原丝或股：由漏板孔拉成的单丝经集束轮汇成之一束即成原丝或股。 纱：原丝经退绕加捻而成基本单纱，合股后称合股纱。 捻度：指每一米玻璃纤维原丝经过多少转的加捻次数，以捻/米表示。根据加捻方向有顺时针回转（Z捻）和反时针回转（S捻）之分。,无捻粗纱：浸有强化型浸润剂的原丝成股后不经加捻而合股者。 支数：1g原丝有多少米长，就称为该原丝的支数。 浸润剂：石蜡乳化型浸润剂、强化型浸润剂。,2.玻璃纤维的分类和性能：,学成分类似窗玻璃，力学强度、化学稳定性、电绝缘性能都较差。 C玻璃（中碱

3、玻璃）也叫耐化学玻璃。化学稳定性好，尤其耐酸碱性能比E 玻璃纤维好，力学性能不如E,来源丰富，价格便宜。 D玻璃也叫介质玻璃。有良好的介电性能，其介电常数与介电损耗都比较小，主要用于电子工业。,E玻璃（无碱玻璃）也叫电气玻璃，有良好的拉伸、压缩强度与刚性、电器性能与热性能，较好的防水性与抗碱性，但耐酸性略差些。成本低。 E-CR玻璃也叫耐腐蚀玻璃。 R玻璃和S玻璃,(2)按玻璃纤维直径的粗细分类：,初级玻璃：单丝直径大于20m； 中级纤维：单丝直径在10m20m之间； 高级玻璃：单丝直径在3m9m之间； 超级玻璃纤维：单丝直径在3m以下。,典型的玻璃纤维直径范围及其代码,(3)按玻璃纤维长度分

4、类：,连续玻璃纤维 短切玻璃纤维 磨碎玻璃纤维 （4）按玻璃纤维的交织结构划分： 短切原丝毡 连续原丝毡 玻璃纤维布,二、碳纤维,碳纤维是纤维状的碳材料，其化学组成中碳元素占总质量的90以上（几乎是纯碳）碳原子间的结合方式为石墨状，形成石墨晶格结构。但实际的碳纤维结构并不是理想的石墨点阵结构，而是属于“乱层石墨结构”。,1、碳纤维的类型,按照原料 纤维素基（人造丝基）、聚丙烯腈（PAN）基、沥青基 按照制造条件和方法 碳纤维（8001600）、石墨纤维（20003000 ）、活性炭纤维、气相生长碳纤维 按性能分类 通用级(GP)、高性能(HP),碳纤维与玻璃纤维性能比较,用途：高速车辆、赛车、赛艇、纤维机械、体育用品、钓鱼竿、登山工具、武器等,三、有机聚合物纤维,有机聚合物纤维包括：芳纶（芳香族聚酰胺）、涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、超高相对分子质量聚乙烯纤维（高强度聚乙烯纤维、超高模量聚乙烯纤维）等。 芳纶是一种耐高温合成纤维，长期连续使用温度为-200200 ，最高使用温度达240 ，Tg300 ，分解温度为500 。,芳纶是一种耐高温合成纤维，长期连续使用温度为-200200 ，最高使