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  • 玻璃纤维强度的影响因素解析

    作者:佚名 来源:本站整理 时间:2011-08-16 00:32 阅读:988 [投稿]
    本文从几个方面对玻璃纤维强度的影响因素进行解析,供参考。
    玻璃纤维强度的影响因素主要有以下几点:

    1.纤维直径和长度对拉伸强度的影响

    一般情况,玻璃纤维的直径愈细,抗拉强度越高,但在不同的拉丝温度下拉制的同一直径的纤维强度,也可能有区别。玻璃纤维的拉伸强度和长度有关,随着纤维长度的增加,拉伸强度显著下降直径和长度对玻璃纤维拉伸强度的影响,可以用微裂纹假说来解释。因为随着纤维直径和长度的减小,纤维中微裂纹会相应减少,从而提高了纤维强度。

    2.化学组成对强度的影响

    一般是含碱量越高、强度越低。无碱纤维比有碱纤维的拉伸强度高20%研究证明,高强和无碱纤维,由于成型温度高,硬化速度快,结构链能大等原因,因此具有很高的抗拉强度。含K2O和PbO 成分多的玻璃纤维强度较低。

    3.玻璃液质量对玻璃纤维强度的影响

    a.结晶杂质的影响:当玻璃成分波动或漏板温度波动或降低时,可能导致纤维中结晶的出现。实践证明,有结晶的纤维比无结晶的纤维强度要低。

    b.玻璃液中的小气泡也会降低纤维的强度。曾试验用含小气泡的玻璃液拉直径为5.7um,的玻璃纤维其强度比用纯净玻璃液拉制的纤维强度降低20%。
    4.成型条件对玻璃纤维的影响

    实践证明,用漏板拉制的玻璃纤维强度高于用玻璃棒法拉制的纤维。在玻璃棒法中,用煤气加热生产的纤维又比用电热丝加热生产的纤维强度为高。如用漏板法拉制10um,玻璃纤维的强度为1700MPa,而用棒法拉制相同直径的玻璃纤维强度仅为1100MPa。这是因为玻璃棒只加热到软化,粘度仍然很大,拉丝时纤维受到很大的应力;此外玻璃棒法是在较低温度下拉丝成型,其冷却速度要比漏板法为低。用各种不同成型方法生产的玻璃纤维的强度各不相同。用漏板法拉制的纤维强度最高,气流吹拉长棉次之,玻璃棒法再次之。然后是蒸汽立吹短棉,强度最低是蒸汽喷吹矿棉。在采用漏板拉丝的方法中,采用较高的成型温度,较小的漏孔直径,可以提高纤维强度。

    5.表面处理对强度的影响

    在连续拉丝时,必须在单根纤维或纤维束上敷以浸润剂,它在纤维表面上形成一层保护膜,防止在纺织加工过程中,纤维间发生相互摩擦,而损伤纤维降低强度。玻璃布经热处理除去浸润剂后,强度下降很多,但在用中间粘结剂处理后,强度一般都可回升,这是因为中间粘结剂涂层一方面对纤维起到保护作用,另一方面对纤维表面缺陷有所弥补。

    6.存放时间对强度的影响

    玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低,这种现象称为纤维的老化。主要是空气中的水分对纤维侵蚀的结果。此,化学稳定性高的纤维强度降低小,如同样存放233年的有碱纤维强度降低33%,而无碱纤维降低很少。

    7.施加负荷时间对强度的影响

    玻璃纤维强度随着施加负荷时间的增长而降低。当环境温度较高时,尤其明显。可能是吸附在微裂纹中的水分,在外力作用下,使微裂纹扩展速度加快的缘故。
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