玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度
時(shí)間：2021-08-09 點(diǎn)擊量：1080
玻璃纖維的強(qiáng)度不僅要比塊狀玻璃的強(qiáng)度高數(shù)10倍，而且也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他天然纖維，合成以及各種合金材料，所以是理想的增強(qiáng)材料。
影響玻璃纖維強(qiáng)度的因素也很多。玻璃組成不同，用它們制成的纖維強(qiáng)度也不同。氧化鈉，氧化鈣，二氧化硅系的C玻璃纖維強(qiáng)度最低。氧化鈣，氧化鋁，二氧化硅系的E玻璃纖維居中，而氧化鎂，氧化鋁，二氧化硅系的S玻璃纖維最高。
石英玻璃由硅氧鍵練成，鍵強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)緊密，強(qiáng)度最高。C玻璃有相當(dāng)數(shù)量的一價(jià)堿金屬離子，玻璃中橋氧破壞，結(jié)構(gòu)較疏松，強(qiáng)度就比較低。它們的強(qiáng)度都比E玻璃纖維高出30%-40%,被應(yīng)用于航天，航空，導(dǎo)彈等軍事領(lǐng)域。
玻璃纖維的強(qiáng)度很容易損失。剛拉制的新生態(tài)纖維的強(qiáng)度很高，但暴露在空氣中一段時(shí)間后或纏繞在繞絲筒上后，強(qiáng)度很快下降。我們的研究結(jié)果表明，纏繞在繞絲筒上的纖維強(qiáng)度要比新生態(tài)時(shí)的強(qiáng)度低15%-25%?？梢?jiàn)要想保持纖維高的強(qiáng)度，在纖維成型和制品加工中應(yīng)盡量減輕對(duì)纖維的磨損。在纖維表面涂覆一層保護(hù)膜也是非常有用的一種方法。
通常情況下，E玻璃纖維的強(qiáng)度隨纖維直徑的增大而降低，。研究表明，涂或不涂憎水性有機(jī)物其強(qiáng)度幾乎沒(méi)有差異，但對(duì)于直徑大于50um的纖維來(lái)說(shuō)，涂憎水性有機(jī)物后的強(qiáng)度要比未涂的提高43%。由此可以認(rèn)為通過(guò)合適而有效的表面處理，可大大提高粗直徑玻璃纖維的實(shí)際強(qiáng)度，這對(duì)生產(chǎn)粗直徑纖維有重要指導(dǎo)意義。
除了纖維磨損，水以及通常情況下纖維直徑等因素對(duì)纖維強(qiáng)度影響外，在工業(yè)生產(chǎn)中，玻璃液的缺陷如結(jié)晶雜質(zhì)和氣泡亦會(huì)顯著影響纖維的強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，當(dāng)玻璃中存在結(jié)晶物時(shí)會(huì)降低纖維強(qiáng)度，最大可降低52%；當(dāng)玻璃中存在直徑1-6mm的氣泡時(shí)，纖維強(qiáng)度下降12%；當(dāng)存在微小氣泡時(shí)，纖維強(qiáng)度下降達(dá)20%。這個(gè)結(jié)果提醒我們，為了保證纖維強(qiáng)度，工業(yè)生產(chǎn)中必須注意玻璃的質(zhì)量。
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