الیاف شیشه چیست؟

الیاف شیشه (Glass fiber)چیست ؟

الياف شيشه (Glass fiber) رايج ترين و پرمصرف ترين ليف مورد استفاده در صنعت كامپوزيت است. بر حسب نوع و تركيب مواد به كار رفته در تهيه آنها، الياف شيشه  (Glass fiber) به انواع مختلف تقسيم بندي مي شوند. ماده اصلي تشكيل دهنده الياف شيشه (Glass fiber) همانند شيشه هاي معمولي (Soda – lime glass)، سيليكا (Sio2) است. اكسيدهاي ديگر مانند b2o3 ، Al2o3 براي اصلاح ساختمان شبكه Sio2 و همچنين بهينه كردن فرآيند ساخت نظير پايين آوردن دماي ذوب به آن افزوده مي شوند.

 

الیاف شیشه خرد شده

ساختمان الياف شيشه (Glass fiber) يك شبكه سه بعدي از سيليكون، اكسي‍‍ژن و ديگر اتم ها است كه به صورت غير منظم، (Random) در كنار هم قرار گرفته اند. لذا الياف شيشه، ساختماني آمورف يعني غير كريستالي و  همسان(Isotropic) دارند يعني در تمام جهان داراي خواص مكانيكي يكسان هستند.

مزايا و معايب الیاف شیشه (Glass fiber) در مقايسه با ديگر الياف به شرح ذيل است:

مزایا

-قيمت پايين

-استحكام كششي بالا

-مقاومت شيميايي بالا

-خواص عايقي عالي(حرارتي و الكتريكي)

معايب:

-مدول كششي پايين

-وزن مخصوص نسبتا بالا

-حساسيت به سايش در حين حمل نقل

-مقاومت خستگي پايين

-شكننده بودن

-سختي بالا(سايش قالب ها و كندي ابزار برش)

روینگ الیاف شیشه

انواع مختلف الياف شيشه (Glass fiber):

تركيب درصد و خواص مكانيكي انواع مختلف الياف شیشه (Glass fiber)در جدول زیر نشان داده شده است:

 

تركيب درصد و خواص مكانيكي انواع مختلف الياف شيشه

تركيب در صد شيميايي

A

C

D

E

M

S

SiO2

72-72.5

60-65

74.5

52-56

53.7

64.3-65

Al2O3

0.6-1.5

2-6

0.3

12-16

-

24.8-25

Fe2O3

-

0.2

-

0.05-0.4

0.5

.-0.2

CaO

9-10

13-16

0.5

16-25

12.9

0.01

MgO

2.5-3.5

3-4

-

0-6

9

10-10.3

B2O3

-

2-7

22

8-13

-

-

Na2O

13-14.2

7.5-12

1

0-1

-

0-0.27

K2O

-

0-2

0-1.3

-

-

-

TiO2

-

-

-

0-0.4

7.9-8

-

SO3

0.7

0.1

0.1

-

-

-

F2

-

-

-

0-0.5

-

-

خواص فيزيكي و مكانيكي

چگالي

2.5

2.49

2.16

2.54-2.55

2.89

2.48-2.49

استحكام كششيMPA

2414

2758-3103

2414

3500

3500

4600

مدول كششي GPA

72.5

70

51.7

72.4-76

110

84-88

ثابت دي الكتريك

6.9

6.24-6.30

3.56-3.62

5.86-6.6

-

4.53-4.60

جدول شماره 1

نشانه هاي معروف هر نوع ليف (E،S و غيره) از واژه اي كه بيانگر خصوصيت آن ليف است اقتباس شده است.

حرف A اشاره به Soda – lame glass دارد و از واژه Alkali گرفته شده و همان شيشه معمولي است كه در گذشته متداول بوده است: اما امروز تقريبا الياف نوع E جايگزين آن شده است.

حرف C  از واژه Chemical گرفته شده است و اليافي است كه مقاومت شيميايي خوبي از خود نشان مي دهد.

حرف D از واژه Dielectricگرفته شده است و اليافي است كه كمترين ثابت دي الكتريك را دارد. هر چه ثابت در الكتريك يك ماده كمتر باشد آن ماده در برابر امواج الكترومغناطيس شفافتر (Transparent) است. لذا از اين الياف در ساخت سپرهاي محافظ رادار استفاده مي شود تا ضمن محافظت رادار از عوامل جوي، امواج را بدون افت از خود عبور دهند.

حرفE  از واژه Electrical گرفته شده است. اين الياف خواص عايق الكتريكي خوبي از خود نشان مي دهند و پايين ترين قيمت را دارا مي باشند. بيشتر از 90% از الياف شيشه مورد استفاده در صنعت كامپوزيت از اين نوع الياف شيشه است.

حرف M از واژه Modulusگرفته شده است و اليافي هستند كه مدول  بالايي دارند.

حرف S اشاره به High Strengh دارد و اين الياف بالاترين استحكام را دارا مي باشند.

استحكام اين الياف 20 درصد از نوع E بيشتر است و قيمت آن حدودا 4 برابر الياف E است. لازم به تذكر است كه اين الياف ابتدا جهت مصارف نظامي طراحي شد ولي بعدها اليافي با خواص استحكامي مشابه با كدS-2 جهت كاربردهاي عمومي به بازار عرضه شدند. به الياف جهت كاربردهاي عمومي به بازار عرضه شدند. به الياف S  و گاهي الياف S-2 در اروپا اليافR اطلاق مي شود.

در سال ها اخير اليافي به نام ECR به بازار عرضه شده است كه در واقع همان الياف C  بهبود يافته است. اين نوع الياف مقاومت بسيار زيادي در برابر اسيدها و بازها از خود نشان مي دهند.

هممچنين نوع ديگري از الياف شيشه  (Glass fiber) با درصد Sio2 بالا ابداع شده است كه مقاومت حرارتي آنها بسيار زياد مي باشد. از اين نوع الياف بيشتر در ساخت سپرهاي حرارتي و نازل هاي موشك سوخت جامد استفاده مي شود. اين الياف جايگزين مناسبي جهت الياف آزبست مي باشد. قيمت اين نوع اليف در حدود 10 برابر الياف شيشه معمولي E مي باشد.

پارچه الیاف شیشه

نتیجه گیری:

با توجه به کاربرد های الیاف شیشه  (Glass fiber) در صنایع مختلف از جمله خودروسازی و ساخت و ساز(بتن)، بازار و فروش الیاف شیشه (Glass fiber)در حال رشد و افزایش است. از دلایل این افزایش تقاضا می‌توان به از همه کاره بودن و انطباق پذیری آن اشاره نمود.
با در نظر گرفتن خواص استثنایی فیبر و الیاف شیشه و تقاضای بی سابقه در بخش‌‌های مختلف صنعت، فرصت‌‌های قابل رشد در بازار در آینده با توجه به چشم انداز افزایش جمعیت و شهرنشینی، امری دور از انتظار نیست و پیش بینی ‌می‌شود در طی سال‌‌های آتی شاهد رشد چشمگیر و بی نظیر استفاده از الیاف شیشه باشیم.

پستهای مشابه

نوشتن نظر:
برای ارسال نظر باید وارد حساب کاربری خود شوید.