玻璃纖維:其歷史、形式和應用的完整指南

通過 Joost Nusselder | 更新日期:  2022 年 6 月 19 日
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玻璃纖維(或玻璃纖維)是一種纖維增強塑料,其中增強纖維特別 玻璃 纖維。 玻璃纖維可以隨機排列,但通常編織成墊子。

塑料基質可以是熱固性塑料——最常見的是環氧樹脂、聚酯樹脂——或乙烯基酯,或熱塑性塑料。 根據玻璃纖維的用途,玻璃纖維由各種類型的玻璃製成。

什麼是玻璃纖維

分解玻璃纖維:這種常見類型的纖維增強塑料的來龍去脈

玻璃纖維,也稱為玻璃纖維,是一種使用玻璃纖維的纖維增強塑料。 這些纖維可以隨機排列,壓平成稱為短切原絲氈的片材,或編織成玻璃布。

玻璃纖維有哪些不同形式?

如前所述,玻璃纖維可以是隨機排列的纖維、短切原絲氈或編織成玻璃布的形式。 以下是關於每個的更多信息:

  • 隨機排列的纖維:這些纖維通常用於絕緣和其他需要高度柔韌性的應用。
  • 短切原絲氈:這是一種經過壓平和壓縮的玻璃纖維板。 它通常用於造船和其他需要光滑表面的應用。
  • 機織玻璃布:這是一種由玻璃纖維編織而成的織物。 它通常用於需要高強度的應用中。

玻璃纖維有哪些常見應用?

玻璃纖維用途廣泛,包括:

  • 造船
  • 汽車零部件
  • 航空航天部件
  • 風力渦輪機葉片
  • 建築保溫
  • 游泳池和熱水浴缸
  • 衝浪板和其他水上運動設備

碳纖維和玻璃纖維有什麼區別?

碳纖維和玻璃纖維都是纖維增強塑料,但兩者之間有一些關鍵區別:

  • 碳纖維比玻璃纖維更堅固、更堅硬,但也更昂貴。
  • 玻璃纖維比碳纖維更柔韌,這使其成為需要一定程度柔韌性的應用的更好選擇。

玻璃纖維是如何回收利用的?

玻璃纖維可以回收利用,但這個過程比回收鋁或紙等其他材料更困難。 以下是一些使用的方法:

  • 研磨:玻璃纖維可以研磨成小塊,用作其他產品的填充材料。
  • 熱解:這涉及在沒有氧氣的情況下將玻璃纖維加熱到高溫。 產生的氣體可用作燃料,剩餘的材料可用作 填充材料(這裡是如何使用填充物).
  • 機械回收:這涉及將玻璃纖維分解成其組成部分並重新使用它們來製造新產品。

玻璃纖維的迷人歷史

• 玻璃纖維是在 19 世紀後期偶然發現的,當時康寧玻璃廠的一名研究人員將熔融玻璃灑在爐子上,並觀察到它在冷卻時會形成細纖維。

  • 研究員 Dale Kleist 開發了一種製造這些纖維的工藝,公司將其作為石棉的替代品進行銷售。

玻璃纖維營銷

• 在第二次世界大戰期間,玻璃纖維被用於軍事應用,例如天線罩和飛機零件。

  • 戰後,玻璃纖維在市場上有多種用途,包括船體、釣魚竿和汽車車身。

絕緣

• 玻璃纖維隔熱材料是在 1930 年代開發的,並迅速成為家庭和建築物隔熱材料的流行選擇。

  • 它在今天仍然被廣泛使用,可以在建築圍護結構的各個部分找到,包括牆壁、天花板和閣樓。
  • 玻璃纖維絕緣材料可有效減少熱量損失和噪音傳播。

玻璃纖維是一種適用於廣泛應用的理想材料,這要歸功於其重量輕、強度高以及出色的防水和耐化學品性能。 以下是玻璃纖維形式的一些最常見用途:

  • 建築:玻璃纖維因其出色的絕緣性能和防止水損壞的能力而常用於建築。
  • 容器:玻璃纖維容器在食品行業很受歡迎,因為它們可以為敏感食品提供出色的保護和儲存。
  • 造船:玻璃纖維重量輕、強度高,是一種流行的造船材料。
  • 蓋板:玻璃纖維蓋板常用於建築行業,以保護敏感設備免受惡劣天氣的影響。
  • 模製部件:玻璃纖維是生產模製部件的理想材料,因為它能夠呈現不同的形狀和形式。

創建玻璃纖維產品:製造過程

為了製造玻璃纖維,將二氧化矽、沙子、石灰石、高嶺土和白雲石等原材料的組合在熔爐中熔化,直至達到熔點。 然後將熔化的玻璃通過微小的刷子或噴絲板擠出,以產生稱為細絲的微小擠出物。 這些細絲編織在一起,形成一種類似織物的材料,可以模製成任何所需的形狀。

添加樹脂

為了提高玻璃纖維的性能和耐用性,在生產過程中添加了樹脂等其他材料。 這些樹脂與編織長絲混合併模製成所需的形狀。 使用樹脂可以提高強度、柔韌性以及對天氣和其他外部因素的抵抗力。

先進製造技術

憑藉先進的製造技術,玻璃纖維可以模塑成巨大的形狀,使其成為製造新產品的理想選擇。 使用玻璃纖維墊可以創造出適合各種應用的輕便耐用的產品。 製造過程中可以切割以適應產品所需的形狀和尺寸,使其成為現有材料的理想替代品。

玻璃纖維應用的多功能性

玻璃纖維是一種輕質耐用的材料,由於其獨特的性能,在各個行業中越來越受歡迎。 它由與聚合物結合的玻璃纖維組成,形成一種堅固且用途廣泛的材料,可用於廣泛的應用。

碳纖維和玻璃增強塑料與玻璃纖維:纖維之戰

讓我們從一些定義開始。 玻璃纖維是由細玻璃纖維和聚合物基製成的複合材料,而碳纖維是由碳纖維和聚合物基製成的複合材料。 玻璃纖維增強塑料 (GRP) 或玻璃纖維增強塑料 (FRP) 是由玻璃纖維增強的聚合物基體製成的複合材料。 碳纖維和玻璃纖維增強塑料都是複合材料的形式,這意味著它們是通過將兩種或多種具有不同特性的材料組合在一起製成的,從而創造出具有優異機械性能的新材料。

強度重量比

在強度方面,碳纖維的強度重量比大約是玻璃纖維的兩倍。 工業碳纖維比最好的玻璃纖維強 20% 以上,使其成為強度和重量至關重要的行業中的主要材料。 然而,在成本是主要問題的應用中,玻璃纖維仍然是一種流行的選擇。

製造和加固

碳纖維的製造過程包括將富含碳的材料熔化並紡成纖維,然後將其與液態聚合物結合以促進複合材料的製造。 另一方面,玻璃纖維是通過將玻璃墊或織物編織或鋪設到模具中,然後添加液態聚合物使材料硬化而製成的。 這兩種材料都可以用額外的纖維增強,以增加它們的強度和耐用性。

互換性和特性

雖然碳纖維和玻璃纖維經常互換使用,但它們具有不同的機械性能。 碳纖維比玻璃纖維更硬、更結實,但也更脆、更貴。 另一方面,玻璃纖維比碳纖維更靈活且更便宜,但強度不如碳纖維。 玻璃增強塑料在強度和成本方面介於兩者之間。

回收玻璃纖維:滿足嚴峻需求的綠色替代品

玻璃纖維是一種堅韌耐用的材料,可以抵抗熱、水和化學品。 它是絕緣材料、船隻、汽車和建築的熱門選擇。 然而,要處理舊玻璃纖維,就沒那麼容易了。 玻璃纖維由不可生物降解的塑料和玻璃纖維製成。 如果處理不當,它會向環境釋放毒素,危害野生動物和人類。

回收玻璃纖維的過程

回收玻璃纖維需要一個特殊的過程,稱為熱回收。 玻璃纖維被加熱到高溫,將塑料中的有機化合物轉化為氣體。 這種氣體被收集和提煉以產生天然氣和石油。 該氣體類似於天然氣,可用作燃料。 該油可在某些產品中用作原油的替代品。

可用的最終產品

在許多應用中,回收玻璃纖維可用作新玻璃纖維的替代品。 它可以用來建造船隻、汽車和房屋。 它還可用於絕緣、海堤和其他特殊需求。 再生玻璃纖維堅韌耐用,就像新玻璃纖維一樣,但它也是綠色和可持續的。

十億英鎊索賠

根據玻璃纖維回收網站,北美和加拿大轉運站和回收中心的製造商接受消費後玻璃纖維,包括舊船、汽車和聚苯乙烯泡沫塑料。 該網站聲稱他們每年回收超過 XNUMX 億磅的玻璃纖維。 這是一個重要的數量,有助於減少浪費和保護環境。

結論

因此,玻璃纖維是由玻璃纖維製成的材料,用於多種用途。 它堅固、輕便、防水,並且已經存在了很長時間。 我希望你現在對它了解得更多一點。

我是 Joost Nusselder,Tools Doctor 的創始人、內容營銷人員和父親。 我喜歡嘗試新設備,自 2016 年以來,我一直與我的團隊一起撰寫深入的博客文章,以幫助忠實的讀者提供工具和製作技巧。