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玻璃纤维的原料介绍

玻璃纤维的原料介绍
玻璃纤维的原料介绍

玻璃原料

窗玻璃:又称钠钙硅玻璃,主要成分Na2O-CaO-SiO2还有MgO等。

玻璃的原料:石灰石(CaCO3)、白云石(MgCO3-CaCO3)、纯碱(Na2CO3)、芒硝(Na2SO4)、石英砂(SiO2)等。

用上述原料,粉磨,并按一定的比例混合均匀后(加一部分水,提高均匀度及其他工艺上的要求),然后入玻璃窑熔制。

玻璃熔制过程包括:硅酸盐的形成,玻璃体的形成,澄清,均化及冷却。

石灰石、白云石、纯碱、芒硝都会产生气体,这样不仅对玻璃形成无害,而且有利于玻璃的澄清与均化,工厂一般还要加入一部分澄清剂,生成大量的气泡,气泡在上浮的过程中,复合小气泡,这就是玻璃澄清的机理。

Na2CO3+SiO2 =(高温)Na2SiO3+CO2

CaCO3+SiO2=(高温)CaSiO3+CO2

玻璃熔制概论

1.原料熔化

1.1硅酸盐形成

1.1.1原料本身的加热变化

1.1.2原料间相互加热反应

1.1.3原料加热之挥发损失

1.2玻璃液形成

1.3影响熔化因素

2.玻璃液澄清

2.1气体间之转化与平衡

2.2气体与玻璃液相互作用

2.3澄清剂之化学作用

2.4澄清之物理作用

3.玻璃液均化

3.1不均物的熔解与扩散均化

3.2玻璃液的对流均化

3.3气泡上升搅拌均化

4.玻璃液冷却

4.1硫酸盐的热分解

4.2溶解气体析出

4.3玻璃液流股间的化学反应

4.4含钡玻璃产生二次气泡

4.5电化学反应

5.玻璃熔制之影响因素

5.1玻璃组成

5.2原料物理状态

5.2.1原料的选择

5.2.2颗粒的粗细

5.2.3原料的水分

5.2.4碎玻璃影响

5.3投料方式

5.4澄清剂

5.5助熔剂

5.5.1氧化锂

5.5.2霞石

5.5.3高炉炉渣

5.6熔解控制

5.6.1温度控制

5.6.2压力控制

5.6.3气氛控制

5.6.4液面控制

5.6.5泡界线控制

5.7玻璃液流

5.8熔制技术改良的影响

玻璃熔制概论:

玻璃熔制包含许多复杂的过程,为一系列之物理、化学、物理化学变化;在加热过程中发生之变化如下表:物理变化化学变化物理化学变化

原料加热固相反应共熔体形成

原料脱水碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐分解固态的熔解与液态互熔

成分熔化水化合物分解玻璃液、火焰、气泡间作用

晶相转化化学结合水的分解玻璃液与耐火材料作用

成分挥发硅酸盐的形成与相互作用

从加热原料到熔制成玻璃液,根据熔制过程的不同分为以下五种阶段:

1.硅酸盐形成:在加热过程中,原料中各种组成经化学、物理变化后,大部分之气体产物皆已挥发,此阶段完成了玻璃熔解主要反应过程,玻璃原料转化成硅酸盐和SiO2组成的不透明烧结物;以<容>所生产之钠钙硅玻璃而言,此阶段温度约在800~900℃完成。

2.玻璃之形成:持续加热后,烧结物开始熔融,原先的硅酸盐和SiO2相互扩散与熔解,烧结物将转变透明的玻璃液,但玻璃液中还含大量气泡,其化学成分尚未均匀;

以钠钙硅玻璃而言,此阶段温度约在1200~1250℃左右。

3. 玻璃液澄清:继续加热后,玻璃黏度进一步降低;并释放出玻璃液内之可见气泡,直到气泡全部排除;就钠钙硅玻璃而言,此阶段温度约1400~1500℃,而玻璃黏度在10Pa.s左右。

4.玻璃液均化:玻璃液长时间处于高温下,通过对流、扩散等作用,其化学组成逐渐趋于均匀,玻璃液中的节瘤与条纹由于扩散、熔解、对流等作用而消失,化学组成与折射率趋于一致;均化温度可在低于澄清温度下完成。

5.玻璃液冷却:通过上述四个阶段后,玻璃质量符合了要求,将玻璃液的温度冷却200~300℃左右,使玻璃黏度达到成形所需的数值,约在102~103Pa.s左右。

以上述五个阶段顺序,是在逐步加热的状况下进行研究,而实际上熔制过程并不严格按照以上顺序进行;玻璃熔制设备通常分为坩埚窑与池窑两种,在坩埚窑中五个阶段于同一空间不同时间内完成,而<云玻>熔解设备属池窑,在池窑中熔制过程五个阶段在不同空间同一时间完成;池窑玻璃熔解的五个阶段间之相互关系如下图1:(以云玻窑炉为图例) 图1:玻璃液熔制过程

现代窑炉投料口温度约在1350℃以上,硅酸盐和玻璃形成两个阶段几乎同时完成,而澄清与均化亦同步进行,故也将熔制过程简分两阶段,即原料熔化、玻璃液精练;熔化阶段把原料熔成玻璃液,精练阶段将不均质玻璃液进一歨改善成均质玻璃,并使冷却到成形所需黏度。

1.原料熔化:

1.1硅酸盐形成:

玻璃原料主要由硅砂和碳酸盐(碳酸钙、碳酸钠、碳酸镁)组成,其他原料还有霞石、硼砂等,

以及芒硝、碳粉等辅助原料;在硅酸盐形成阶段,各原料本身、各原料相互间发生多样反应变化,最后成硅酸盐与SiO2不透明烧结物。

1.1.1原料本身的加热变化:

原料本身加热过程中历经各种变化,如表1所示;这些变化可归类为以下四类:

l 多晶转变:具有多晶型之原料在一定温度下转化晶型。

l 盐类分解:各种碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐在一定温度下发生分解放出气体。

l 脱水:排除结晶水、结构水和化学结合水。

l 熔融:由固态转化为液态。

表1:主要原料在加热过程中之变化

类别成分加热反应/ 温度℃

多晶转变石英β-石英→α-石英575

α-石英→α-鳞石英870

芒硝斜方→单斜235

盐类分解硝酸钠NaNO3→Na2O+1/2O2+NO↑>350

菱镁矿MgCO3→MgO+CO2↑300℃开始,700℃完成

石灰石CaCO3→CaO+CO2↑500℃开始,>894℃激烈

纯碱Na2CO3→Na2O+CO2↑700

白云石MgCO3.CaCO3→MgO+CaO+CO2↑700

芒硝Na2SO4→Na2O+SO3↑>1200

脱水硼酸H3SO3→HBO2+H2O↑100

4HBO2→H2B4O7+H2O↑140

五水硼砂Na2B4O7.5H2O→2B2O3+Na2O+5H2O↑400~500

熔融硝石固态→液态306℃

硼酸固态→液态577℃

五水硼砂固态→液态741℃

纯碱固态→液态855℃

芒硝固态→液态885℃

霞石固态→液态1170℃

1.1.2原料间相互加热反应:

各原料相互复杂反应,这些反映主要形成复盐、固相反应、形成硅酸盐及生成低共熔物如表2所示,表中所列过程为实验室中,从低温逐渐上升到高温情况下进行的,约在800~1100℃

间结束硅酸盐形成反应,而在实际生产上往往把原料直接加热到1300℃的区域内,因此各种反应同时进行,极短时间内就完成了硅酸盐反应阶段。

表二:各原料间相互加热反应

类别加热反应温度℃

多晶转变MgCO3+Na2CO3→Na2Mg(CO3)2 <300

CaCO3+Na2CO3→Na2Ca(CO3)2 <400

CaSiO3+MgSiO3→CaSiO3.MgSiO3 600~1280

固相反应Na2SO4+2C→Na2S+2CO2↑400℃开始,500℃激烈反应

Na2S+CaCO3→Na2CO3+CaS 500℃

形成硅酸盐Na2Mg(CO3)2+SiO2→Na2SiO3+MgSiO3+2CO2↑340~620

MgCO3+SiO2→MgSiO3+CO2↑450~700,

620℃速度最快

Na2Ca(CO3)2+2SiO2→Na2SiO3+CaSiO3+2CO2↑600~830

CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑600~920

Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑720~900

MgO+SiO2→MgSiO3 980~1150

CaO+SiO2→CaSiO3 1010~1150

生成低共熔物Na2SO4→Na2S 740

Na2CO3→Na2S 756

Na2CO3→Na2Ca(CO3)2 780

Na2SO4→Na2CO3 795

Na2SO4→Na2SO3 865

石英颗粒、低共熔物、硅酸盐熔融1200~1300

表2所述,乃是以反应型态作为类别区分主轴,为更方便了解硅酸盐形成和玻璃液形成过程,将以<容>所生产之钠钙硅玻璃为例,分以主原料(SiO2+CaCO3+Na2CO3)、澄清剂(SiO2+CaCO3+Na2CO3+Na2SO4+C)两项过程,依温度递增之过程细说如下:

l 主原料(SiO2+CaCO3+Na2CO3)的硅酸盐形成和玻璃液形成过程:

○1100~120℃原料水分蒸发。

○2低于600℃时,由固相反应生成碳酸钠-碳酸钙复盐。

CaCO3+Na2CO3→Na2Ca(CO3)2

○3575℃发生石英多晶转变,因体积变化产生裂痕,利于硅酸盐形成。

β-石英→α-石英

○4600℃左右时,开始逸出CO2;是由O2所形成的复盐与SiO2作用的结果;此反应在600~830℃范围内进行。

Na2Ca(CO3)2+2SiO2→Na2SiO+CaSiO3+2CO2↑

○5720~900℃时,碳酸钠与SiO2反应。

Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+CO2↑

○6740~800℃时,Na2Ca(CO3)2-Na2CO3低温共熔物形成并熔化,开始与SiO2反应。Na2Ca(CO3)2+Na2CO3+3SiO2→2Na2SiO3+CaSiO3+2CO2↑

○7813℃时,Na2Ca(CO3)2复盐熔融。

○8855℃时,Na2CO3熔融。

○9912℃时,CaCO3分解。

CaCO3→CaO+CO2↑

○10960℃时,Na2Ca(CO3)2分解。

Na2Ca(CO3)2→Na2O+CaO+2CO2↑

○111010℃时,CaO与SiO2形成硅酸盐。

CaO+SiO2→CaSiO3

○121200℃~1300℃形成玻璃,并进行玻璃熔液的均化。

l 澄清剂(SiO2+CaCO3+Na2CO3+Na2SO4+C)的硅酸盐形成和玻璃液形成过程:

○1100~120℃时,排出吸附水分。

○2235~239℃时,芒硝(Na2SO4)发生多晶转变。

Na2SO4(斜方晶体)→Na2SO4(单斜晶体)

○3260℃时,焦炭开始分解,部分物质挥发出来。

○4400℃时,芒硝与焦炭开始固相反应。

Na2SO4+2C→Na2S+2CO2↑

○5500℃时,开始有硫化钠生成并与碳酸钠产生固相反应。

Na2S+CaCO3→Na2CO3+CaS

○6500℃以上,有偏硅酸钠和偏硅酸钙开始生成。

Na2S+Na2SO4+2SiO2→2Na2SiO3+S+SO2↑

CaS+Na2SO4+2SiO2→Na2SiO3+CaSiO3+S+SO2↑

上述反应在700~900℃时加速进行。

○7575℃左右,β-石英转变为α-石英。

○8740℃时,由于出现Na2SO4-Na2S低温共熔物,玻璃的形成开始。

○9740~880时,玻璃的形成过程加速进行。

○10800℃时,CaCO3的分解过程完成。

○11855℃时,Na2CO3熔融。

○12885℃时,Na2SO4熔融。

○13900~1150℃时,硅酸盐的形成过程剧烈进行,氧化钙与过剩的二氧化硅反应,生成偏硅酸钙。

CaO+SiO2→CaSiO3

○141200~1300℃时,玻璃形成过程完成。

现代玻璃生产对玻璃原料的要求

玻璃原料的成份控制、粒度控制和COD(化学氧需要量)值控制是高效、优质和低耗熔制玻璃的三要素。

玻璃原料的成份控制

对于玻璃原料,不仅要求它的有效氧化物的含量高,有害杂质少,难熔重金属氧化物的含量极少,更重要的是氧化物含量的波动要小。现代化自动称量系统不能分辨原料中氧化物的变化,因此即使原料称量再准,若其氧化物含量变化很大,熔制出的玻璃的成份仍会波动。所以,必须严格控制进厂的玻璃原料的成分,使它的波动控制在工艺上允许的波动范围内。

下表是国际上目前推荐的玻璃原料成分控制界限,主要是对平板、瓶罐、器皿玻璃等钠钙硅酸盐玻璃。

推荐的钠钙硅酸盐玻璃用主要天然玻璃原料的成分控制界限表

原料名称氧化物边界值(%)允差(%)

砂子SiO2 ≥99.5 ±0.2

Al2O3 <0.3 ±0.05

Fe2O3 <0.05 ±0.01

白云石酸不溶物<0.5 ±0.2

Al2O3 <0.3 ±0.1

Fe2O3 <0.2 ±0.05

石灰石酸不溶物<1 ±0.2

Al2O3 <0.3 ±0.1

Fe2O3 <0.2 ±0.05

长石Al2O3 ≈14.5 ±0.5

Fe2O3 <0.2 ±0.1

Na(K)2O ≈10 ±0.5

边界值数据下降,意味着杂质含水量增多,更重要的是意味着有效氧化物的允差变大。

表中所列数据与我国许多玻璃工厂的实际情况相差悬殊,但这毕竟是努力目标,说明要想提高熔化率,这是不可忽视的环节。

有的原料虽然在有效氧化物的含量和波动方面都比较满意,但是含有过量的难熔重矿物(简称RHM),这种原料也不能算是满意的,甚至根本不能用。因为难熔重矿物在熔制玻璃过程中极难熔解,残留在成品玻璃中形成玻璃缺陷。下表是主要玻璃原料中常见的难熔重矿物名称。

一些主要玻璃原料中常见的难熔重矿石

原料名称难熔重矿物的名称

砂子硅线石兰晶石红线石锆英石

尖晶石刚玉铬铁矿高岭土

石灰石刚玉尖晶石铬铁矿

白云石刚玉尖晶石铬铁矿

长石硅线石刚玉锆英石铬铁矿

尖晶石锡石蛇纹绿柱石

这些难熔重矿物的粒子愈大,完整地通过熔窑的机会就愈多。所以对难熔重矿物从粒子大小和数量两个方面都作了规定。

检查方法是取400g原料样品,在分液漏斗中用重液(如四溴乙烷)分离,再用纯碱溶洗,最后在岩相显微镜下数粒数并鉴别矿物类型。

一般控制的限度如下:

按重量计:60目筛上的RHM最大含量=0.0003%;

按粒子数目计:40目筛上的最多粒子数=2粒,

40目筛下60目筛上的最多粒子数=20粒。

玻璃原料的粒度控制

自从关于用两个混合器串联的看法来形象描绘玻璃制备过程的观点被人们广泛理解后,对如何在前一级的固体混合器中制备均匀的配合料曾进行了广泛的研究,结论十分明确:各原料的粒度变化要小,并且几种原料之间的粒度要合理匹配。从那时起,控制原料的粒度就成为对原料的不可少的要求。

下表是国际上对主要玻璃天然原料的粒度要求和我国大多数玻璃工厂目前主要玻璃原料的粒度大致情况。

国际上及我国主要玻璃天然原料的粒度分布%

原料名称粒度分布粒径(mm)

国际概况我国概况

砂子>0.6 0 16

>0.5 <2 11

>0.3 <20 26

0.1—0.3 主要部分31

<0.1 <5 16

白云石>2.0 <15 0

>1.0 >20 2

0.5—1.0 主要部分25

<0.5 <1028

<0.1 <10 45

石灰石>2.0 <15 0

>1.0 >20 0

0.5—1.0 主要部分 6

<0.5 <10 53

<0.1 <10 41

长石>0.4 0 24

>0.3 <5 22

0.1—0.3 主要部分26

<0.1 <0 28

由于我国绝大多数玻璃工厂尚未控制粒度,所以表中所列数据仅是概略值,即使同一工厂,这批进厂的原料与下批进厂的原料,其粒度能相差很多,另外,可以看出我国原料中细粒级组分的含量过多。

玻璃生产中另一大宗原料是纯碱,它是化工原料。国际上多用重碱(或叫粒状纯碱),它的粒度更与砂子匹配,容重也比我国常用的粉状纯碱重近一倍。

下表是粉状纯碱和粒状纯碱的粒度分布。

粉状纯碱和粒状纯碱的粒度分布%

粒度大小(mm)粒度分布粉状纯碱粒状纯碱

>1.6 0.0 0.3

1.0?—1.6 0.0 2

2.8

0.5?—1.0 4.6 57.3

0.2?—0.5 10.6 19.3

0.1?—0.2 29.9 0.3

0.04?—0.1 48.4 0.0

<0.04 6.5 0.0

控制玻璃原料粒度的好处有:

1)减小各种玻璃原料的粒度分散性,能显着提高玻璃配合料的均匀性,从而提高玻璃熔化效率,减小玻璃成分的波动,最终提高了玻璃制品的成品率和产品质量,降低成本。这一点前面已详细讨论过

2)能减小原料中有效成分的波动

例如砂子,其中含Al2O3和Fe2O3高的粘土质组成都呈细粉状存在于砂子中,如果将砂子中<0.1mm的细粒级减少,那么SiO2含量将会提高并且波动也将减小。下表是我国某地砂子精选前后的品位变化。

砂子精选前后品位变化

粒度大小(mm)精选前(%)精选后(%)

>0.6 15.8 3.5

0.1~0.6 69.4 90.2

<0.1 14.8 6.3

SiO2含量87.33 98.21

SiO2波动量±0.14

原苏联70年代重视了粒度控制的重要性,特别对砂子,建立了五个大型现代化精选砂子的原料基地。公布的比较性数据如表所示。

原苏联玻璃砂子基地精选前后品位比较

化学成分精选前波动范围精选后波动范围

SiO2 ±1 ±0.2

Al2O3 ±3.6 ±0.1

Fe2O3 ±0.03 ±0.01

3)对减少原料中重矿物有利

细粒级的砂子中含有较大量的难熔重矿物(磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、褐铁矿、铬铁矿、硅线石、兰晶石、金红石、电气石、锆英石等),这是些带有强着色能力的氧化铁、氧化铬以及难熔氧化物。

下表是重矿物含量与砂子粒级的关系。

重矿物含量与砂子粒级间的关系

砂子粒级(mm)重矿物含量

0.2~0.4 0.008~0.14

0.1~0.2 0.05~0.19

0.05~0.1 0.25~0.87

0.025~0.05 1

玻璃原料的COD值控制

COD值是化学氧需要量的英文缩写(Chemical Oxygen Demand)。它的含义是各种玻璃原料中会程度不同地含有一些含碳物质,在玻璃熔制过程中,它们也和加入的碳粉一样,影响着熔窑的熔制气氛。把这些含碳物质通过一定的测定方法并折合为ppm.C量来表示,就称该测定值为COD值。

以往,在玻璃制造中,用芒硝做澄清剂时,只规定加入占芒硝用量一定百分比的碳粉,而不考虑玻璃原料也会带入碳。有时,玻璃原料带入的碳量相当可观,如果这部分碳量不加以控制,对熔制过程很不利。

要想了解为什么要控制玻璃原料的COD值,还需要首先了解一下“还原性硫澄清”这项国际上普遍推广的新技术进展。

1.还原性硫澄清——70年代未玻璃熔制上的一项新进展。

还原性硫澄清是国际上近十几年在玻璃制备过程方面的一大进展,几乎已普遍应用于平板、器皿、医药等玻璃的生产中。在英、美及欧洲,大多数瓶罐和器皿玻璃都已采用还原性硫澄清。英国Pilkington玻璃公司宣布他在全世界的浮法玻璃熔窑及压延玻璃熔窑已实现了还原性硫澄清。这项技术能显着降低熔化温度、提高窑炉产出率、改善玻璃质量和色调稳定性。

从技术上讲,它是将在玻璃熔化和澄清中的作用进行最优化的控制。先要说明在玻璃熔化和澄清中单有硫酸盐时的作用,因为这对理解还原性硫澄清是至关重要的。硫酸盐在玻璃熔化和澄清中的作用可概括为三条:

1)表面活性剂作用

硫酸盐基本上不溶于钠-钙-硅玻璃,在高于永久性的初生硅酸盐液相生成温度(约1038-1093℃)时,它集聚在玻璃熔体中的所有界面上(即未熔化的配合料粒子、气泡和熔

体表面本身彼此间的界面)。这样,硫酸盐大大增加了熔体的流动性以及这些界面处的“润湿能力”,使气体容易排出,使硅酸盐反应速率加快。

2)界面湍动作用

在大于1288℃时,Na2SO4的热分解(在有玻璃存在时)开始明显。随着分解进行,分解产物(Na2O、SO2、O2)在玻璃熔体中是熔解的,它们在未分解的液态硫酸盐和玻璃之间的界面上被传输到玻璃中。这种物料传输扰乱了界面张力,释放出大量能量,因而使熔体在界面处产生一种剧烈的湍动作用。这种“界面湍动”已由Bruckner在水-有机系统和玻璃熔体中都看到了并作了说明,在有机溶液中的还拍了图片。“界面湍动”效应使没有反应的配合料粒子的溶解速率大大加快,使气泡通过熔体上升得更快(与无硫酸盐的熔体相比),玻璃也均化得更快,并且带有微区均化性质。

3)排气作用

在大约1428℃时,硫酸盐分解产物的部分分压达到了一个大气压,在玻璃中产生了气泡。这些气泡在上升过程中把钠从含钠高的玻璃区传输到熔体上部含钠低的玻璃区,又进一步使玻璃得到均化。没有排尽而残留的气泡在玻璃冷却时又重新溶于溶体。

只要熔体中还有未分解的硫酸盐存在,熔窑中温度高于1428℃的区域,这三个作用都在同时起作用。

遗憾的是SO42-在玻璃中的溶解度比较小,(以SO3表示为0.15%到0.30%),非常少量的硫酸盐能产生大量的气泡(在玻璃熔化温度下,0.01% SO3完全分解能产生相当于玻璃熔体体积的20%上下的总气泡体积),因而,窑炉中熔化池温度高再加上硫酸盐浓度过剩时,在热点区或靠近热点区可能带来泡沫问题。

多年生产经验说明,在用硫酸盐的同时,加入一些还原性物质(最常用的是碳)可以防止形成硝水。后来人们才发现这些还原性物质使硫酸盐反应生成一部分硫化物,正是这些硫化物使硫酸盐的澄清作用更有效。随着研究的深化,又进一步认识到将还原性增强到一定程度,能使硫酸盐在玻璃熔化和澄清中的作用达到最佳状态。人们将这项技术称之为“还原性硫澄清”。

硫酸盐和硫化物一起作用时对熔化的好处可以用三个方面的机理来说明:

1)最主要的是Na2SO4与碱金属或碱土金属硫化物反应发生化学分解,这种分解在低得多的温度下(大约900℃)就开始了,而单独使用硫酸盐时,热分解温度大约为1288℃。因而硫酸盐的“表面活性剂”作用和“界面湍动”作用能够在初生熔体温度(1038℃)以上时都在作用,并持续直至硫酸盐—硫化物反应完成为止。

2)硫酸盐—硫化物反应使几乎所有配合料中含有的硫在熔化过程的早期就呈SO2从熔

体逸出,因而使窑炉热点处产生泡沫的可能性最小(因残留硫酸盐分解而产生),或者使后期在澄清部、料道和成型机处产生二次气泡(因玻璃的氧化态变化而产生,下面会详细讨论)的可能性最小。

3)在热台显微镜上已经看到,这些熔体上部气氛中有SO2时,对表面张力有影响,从而使上升的气泡一到达熔体表面就破裂,而不会积聚在玻璃表面形成泡沫。

Budd公布了玻璃中硫溶解度与玻璃氧化还原势的关系曲线,它能更定量地说明还原性硫澄清对提高玻璃澄清速率和防止气泡问题产生的好处。他熔制了好些玻璃成分(每一个都含有恒定的硫和铁的总量),但氧化态不同,从高氧化到高还原(靠在配合料中加入碳或氧化铝来控制)。然后分析玻璃总硫含量(以SO3表示),并将这些数据对每个玻璃的氧化态(以分析出的玻璃中亚铁离子和铁离子的相对量表示)作图。

Budd的这些图被综合在一起并以线性比例尺画出如下图所示。曲线的左边表示氧化性玻璃,朝右边氧化态减弱。在曲线最低点附近和右侧产生黄色玻璃。图中曲线的显着特点是有一个最低点,其两侧的坡度都比较陡。澄清最好、不易产生气泡的玻璃应落在最低点的附近,因为这些玻璃的氧化态和还原态的任意变化都会使硫溶解度增大,因而因气态硫化合物逸出而形成小气泡和气泡的机会就少。

位于近曲线左端的玻璃成分(氧化性玻璃)当向还原性偏移时会产生气泡,因为这时硫溶解度降低,位于曲线右端的玻璃(还原性玻璃)当向氧化性偏移时也会产生气泡,其理由一样;当然,这要在产生二次气泡的物理前提被满足时才成立,如有泡核存在,或气体产物有足够压力。曲线的坡度陡(尤其是右侧),说明氧化态上只要有非常小的变化就能使硫溶解度有相当大的变化,因而也使玻璃的澄清速率和稳定性显着变化。

2.玻璃熔制过程的Redox数控制。

控制熔制过程中玻璃的氧化还原势态,过去往往只注意窑炉燃烧气氛的氧化还原性,忽略了加入窑炉中的配合料的氧化还原势,而后者往往起到更重要作用。所以,也必须对后者同时进行控制。这种控制叫做Redox数控制。“Redox”是“Reducing & Oxydizing Potential”(氧化和还原势)的缩写。

玻璃配合料的Redox数主要由加入的氧化剂和还原剂构成,但是玻璃原料中往往含有有机物或碳质物,有时其数量相当可观,这些物质相当于向配合料中引入还原剂碳。有一种测定方法,它将这些物质换算为当量的碳,这种测定方法称为玻璃原料的COD值测定方法。

目前国际上有两种计算Redox数的方法。一种是英国Calumite 公司的方法,另一种是美国FMC公司的方法。不同的方法所用的因素值也不同。表中所列蝗是美国FMC公司所用方法的氧化—还原因素值。

这些数值的确定,最先是对一些有明显氧化、还原能力的原料,如芒硝、碳、硝酸钠、水等,指定了一些数值,然后经过反复试验、修正后,才提到如表所列数据。这些经验数值都是以每2000 lb砂为基数(注:1 lb=0.4536kg)、引入1lb氧化剂或还原剂所取得的。我国料单表示方法与英美有所不同,因此在实际应用这些参考数据时,要考虑这一差别。为了叙述的方便,在下面举例中仍保留了英制单位。

表中是玻璃中常见原料的COD曲线值及变化范围。

如果以Redox数作用Budd曲线的横坐标,就可以作成如图所示的函数曲线。图中左边的较低负数的玻璃成分被认为是氧化系统,而朝右边就更趋还原性。对还原性硫澄清而言,最好的澄清区位于Redox值为—20到—50的范围。

玻璃熔化中常用的经验氧化—还原因素表

物料氧化物料氧化

1 lb芒硝+1.0 1 lb石膏(. 2H2O)+0.9

1 lb重晶石+0.6 1 lb硝(NaNO3)+3.0

1%H2O(配合料) +4.0 碎玻璃?

苛性钠(NaOH)?空气/燃料比?1 lb纯碳-23.7

1 lb细媒粉-16.0 1 lb硫-13.3

1 lb硫铁矿(FeS2)-6.5 1 lb萤石(CaF2)-1.8

1 lb食盐(NaCl)-1.0 1 lb氧化亚铁(FeO)-1.0

1 lb白砒(As2O3)?

表中有?者为目前尚未确定它们的定量值。

各种玻璃原料的COD值ppm C

物料范围典型值

砂子70—270 150

石灰石100—880 500

海水石灰石4000—4400 4200

纯碱20—150 75

长石100—350 260

高炉炉渣9000—12000 10000

碳(煤)590000—680000 650000

芒硝(人造丝附产)70—120 100

芒硝(造纸附产)600—750 635

在该范围内玻璃有低的硫含量。低的硫溶解度能使SO2更快地逸出,因而加快了澄清速率,降低了再生泡出现的可能。

还原性硫澄清对生产的控制水平要求较高,因这它已靠近曲线的最低点,如果还原性波动达到或超过此点,玻璃将产生黄色条带。

在实际生产中,为了控制Redox数,引进了一种新的表示玻璃澄清能力的方法,叫做“澄清数”,它是玻璃中SO2含量与玻璃Redox数的比值。玻璃Redox数的定义是配合料的Redox数除以最终玻璃生成率。计算玻璃生成率时,需要将碎玻璃加入量考虑在内。SO2值是用每吨玻璃中的SO2量表示。澄清数的意义可由下图得到最好的说明。该图显示了所观察到的硫溶解度变化与每吨玻璃中的SO2总量及玻璃Redox数的函数关系。随着每吨玻璃中的SO2量增大,最小溶解度点(以在玻璃中出现淡黄色条带来确定)向增大的负玻璃Redox 数移动。由于必须将配合料中氧化性硫完全转化成为SO2,因此需要增加还原性物料量,从而造成这种移动。图中所示的最低值是在许多任务厂中试验时得到的,并且都相当于一个澄清数,大约为0.07。为方便起见,将相当于玻璃中不同SO2含量的澄清数,以Redox数每变化10而对应地列在图下面。图中的每一根曲线形状都与Budd曲线相似,但它们的具体斜率不同。先看第一根曲线,每吨玻璃中的SO2为2lb。当Redox数向负方向增大时,玻璃从氧化状态移动,通过还原性硫澄清区(这里的玻璃Redox数介于—5和—20之间),到硫溶解度最小的区域,最后到达形成淡黄色的区域,范围很小,并且曲线斜率比较陡。自然,配合料Redox或窑炉Redox条件只要有很小变化就足以影响玻璃的澄清过程。如果是碳-芒硝澄清的玻璃,煤粉加量上有15%的误差,或煤粉混合和分散不够,而使配合料的还原势不够,就可能形成氧化性带小泡的玻璃,如果是配合料还原势过甚,又会生成淡黄色条带。一般至少需要每吨玻璃4—5 lb SO2,才能体现出硫酸盐澄清系统的澄清优越性。

与第一根曲线相比,每吨含6 lb SO2的玻璃的曲线,在Redox数为—80附近才有一个最小硫溶解度或淡黄色形成区。其还原性澄清区域就大得多,大约从—15到—70,与2 lb SO2/t玻璃的曲线斜率相比,它更平缓些。自然,用这根曲线时对配合料Redox或窑炉条件变化就不如第一根曲线那么敏感。允许的SO2含量主要受当地环保标准的限定。在烧油窑炉上约相当于10 lb SO2/t玻璃。

但原料来源常变,或者碎玻璃的比例每行变化时,配合料的Redox数浮动范围就大,而这些情况正是大多数工厂的现状,因此,提供一个比较宽的澄清Redox范围是非常重要的。若不控制玻璃的Redox条件,上述各点只要稍有波动,就能降低玻璃质量,提高窑炉温度,或产生黄色条带。虽然每吨玻璃的SO2含量较大能使配合料有更大的裕度和灵活性,但也必须从合理的窑炉作用以及最终玻璃质量等方面作综合经济权衡。

在大多数烧油窑炉上,还要考虑到另一个因素,那就是燃气和油中的硫含量也会影响玻璃的Redox条件。

最后,以几种典型的玻璃配合料成分为例来说明配合料Redox数和玻璃Redox 数(简称GRN)的计算方法。先测定有关的原料组分的化学氧需要量(COD),然后计算出碳当量或总的还原势。再将总还原势对着表中所列的组分的氧化势作修正。因为碎玻璃和脱色剂的氧化势尚未确定,所以计算中不包括它们。因而将总还原势和总氧化势相加,就可以得到配合料的Redox数。把配合料Redox值除以最终玻璃生成率(以吨表示),就得到玻璃的Redox数。

例1:碳—芒硝浮法玻璃

碳——芒硝浮法法玻璃Redox计算

配合料COD(ppm.C)总COD

砂子2000 lb 150 0.3

纯碱600 75 0.1

石灰石A 170 4200 0.7

石灰石B 480 400 0.2

芒硝70 ——11.2%

细煤粉 6 650000 3.9

碎玻璃2000 ——

3%H2O(重量)5326 5.2

湿配合料;玻璃生成=2.36t;高碎玻璃比

A为海水石灰石;B为白云岩质石灰石

—23.7×5.2=—123.2 H2O修正=+12.0

硫酸盐修正=+70.0 配合料Redox数=—41.2

玻璃Redox 数=—17.5 配合料的SO2=30.1 lb

每吨玻璃的SO2=12.8 lb 澄清数=12.8/—17.5=—0.7

例2:碳-芒硝晶质玻璃

碳-芒硝晶质玻璃Redox计算

配合料COD(ppm.C)总COD

砂子2000 lb 150 0.3

纯碱680 75 0.1

石灰石600 500 0.3

长石200 260 0.1

芒硝26 ——

细煤粉 2.5 650000 1.7

碎玻璃1000 ——

脱色剂 4 —

4512.5 2.5

干配合料;玻璃生成=2.0t;—23.7×2.5=—59.3

硫酸盐修正=+26.0 配合料Redox数=—33.3

玻璃Redox 数=—16.6 配合料的SO2=13.0 lb

每吨玻璃的SO2=6.5 lb 澄清数=6.5/—16.6=—0.4

例3:黄色器皿玻璃

黄色器皿玻璃Redox计算

配合料COD(ppm.C)总COD

砂子2000 lb 150 0.3

纯碱700 75 0.1

石灰石600 500 0.3

霞石220 250 —

芒硝70 ——

细煤粉 6 650000 3.9

碎玻璃900 ——

硫铁矿8 275000 2.2

3%H2O(重量)4450 6.9

湿配合料;玻璃生成=1.96t;—23.7×6.9=—163.5

H2O修正=+12.0 硫酸盐修正=+16.0

配合料Redox=—135.5 玻璃Redox 数=—69.1

FeS2的SO2=7.8 lb Na2SO4的SO2=6.9 lb

总配合料的SO2=14.7 lb 每吨玻璃的SO2=7.5 lb

澄清数=7.5/—69.1=—0.1

由于环保对大气污染的要求愈来愈严,如萤石、食盐、白砒等澄清剂,其应用正受到严厉的限制。只有含硫的物料还能用作为钠钙玻璃的澄清剂,当然,就是这些物料,也不能用得过多。

在玻璃制造中,要使熔化-澄清过程合理,就要控制Redox数以促进玻璃中SO2逸出最多。SO2含量不足会造成气泡问题,增高窑炉温度,从而缩短窑炉寿命。每吨玻璃中合理的SO2含量为6磅到10磅之间。在该范围内,计算得到的玻璃Redox数应位于—25到—75之间,相当于澄清数在0.08和0.40之间。

严格控制玻璃Redox参数是很重要的,这样就能实现在最低窑炉作业温度下有最高的优质玻璃产出率。

3.玻璃原料和配合料COD值分析方法。

这种分析方法是借鉴自废水处理技术,其原理是将玻璃原料或配合料放在重铬酸钾和浓硫酸的溶液中,在回流状态下沸煮一定时间,含碳物质中的碳被重铬酸钾氧化,而重铬酸钾中的一部分+7价铬离子被还原为+3价铬离子。通过滴定法可以从高价铬离子被还原为低价铬离子的数量换算出C的数量。

化学反应式如下:

K2Cr2O7+ H2SO4+ C→K2SO4+Cr2(SO4)3+ CO2+ H2O

K2Cr2O7+(NH4)2Fe(SO4)2+H2SO4→

K2SO4+Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+(NH4)2SO4+ H2O

这种分析方法很常见,关键是在分析中必须采取一些措施,防止某些离子的干扰,如氯离子等。

这种分析方法的精度(重现性)为测定值的±10%以内(95%信度),其灵敏度为50ppm.C。

玻璃纤维制品知识

制品工艺 第一节玻璃纤维纺织制品概述 (一)分类定义: 玻璃纤维纺织制品的国际标准名称为Textile Glass。标准定义是“以连续玻璃纤维或定长玻璃纤维为基材制成的纺织制品的通称”。玻璃纤维制品总体分为无纺制品和纺织制品两大类。(我公司目前生产的玻纤制品属于无纺制品类) 按产品形态划分可分为纱线和织物两大类别。其中纱线类制品又分为无碱玻璃纤维无捻粗纱和无碱连续玻璃纤维纱。 (二)纱织制品分类表:

第二节细纱 (一)电子纱和工业纱 1. 定义:纤维直径小于10微米的细纱,因其工业用途不同分为电子纱和工业纱。 2. 用途:电子纱最终用于电子元件印刷线路板。 工业纱用于工业织物,如防火帘、模建筑、同步带、帘子线、编制套管等。 3.生产工艺流程(拉丝工艺起): 4.细纱主要质量控制标准: 外观质量、号数(TEX值)、含水率、可燃物含量、捻度、硬挺度、硬度、断裂强度等。 5. 细纱成品代号表示: 纱管类型4.0KG左右 Y1 ---- 浸润剂类型 0.7Z ---- 0.7捻/25mm (28捻/米) Z向 1/0 ---- 单股加捻 75 ---- 每磅纤维的百码数(7500码/磅) 单纤维直径为9微米的玻纤长丝 捻度–纱线加捻程度,公制单位:捻/100cm,英制单位:捻/英寸(1英寸=2.54cm)。 捻向--表示捻度的方向,分为S和Z两个方向。 6.细纱产品简介 (1) 电子纱 a.G75Y1/Y4系列 规格代号 TEX中心值直径(μm) G75Y1/Y4 68.7±1.7 9 b.E225系列 规格代号 TEX中心值直径(μm) E225Y3 22.5±0.7 7 c.D450系列 规格代号 TEX中心值直径(μm) D450Y5 11.2±0.5 5 (2) 工业纱 a.G37系列 规格代号 TEX中心值直径(μm) G37Y1 136±4.0 9 b.D225系列 规格代号 TEX中心值直径(μm) D225Y5 2.5±0.9 5 c.G25R/N系列

玻璃纤维

玻璃纤维 玻璃纤维应用知识 作者: 赵工来源: 聚和成日期: 2009-4-18 点击数: 74 第一部分:玻纤知识: 1、玻纤分类 从长度分类分可以分连续玻纤、短玻纤(定长玻纤)和长玻纤(LET),连续玻纤是国内目前应用最广的玻纤,就是通常说的“长纤”,代表厂家有巨石,泰山、兴旺等。定长玻纤就是通常说的“短纤”,一般是外资改性厂与国内部分企业在用,代表厂家有PPG,OCF及国内的CPIC,巨石泰山也有少部分,但质量不如人意。LET是最近在国内兴起的,代表厂家有PPG,CPIC及巨石,目前国内金发,浙江俊尔,南京聚隆产量较大。 从碱金属含量分可分为无碱,低中高,通常改性增强用无碱,也就是E玻纤,国内改性一般使用E玻纤。 2、玻纤的应用 玻纤增强塑料的原理主要是由于玻纤/树脂界面上连接必然是使作用到模塑件上的力传导到玻纤上,因此玻纤的长度被充分利用,起到树

脂增强的目的,但玻纤在树脂基体中长度必须满足一定的要求,这就是临界玻纤长度,玻璃纤维的临界纤维长度(即可将力从基材传递给纤维的最小长度)在0.3~0.6mm之间,临界长度只与剪切力与玻纤单丝直径有关,上面的临界长度是指玻纤在最终产品里的长度,如是果是塑料粒子里话,此长就就在0.6~0.8mm之间,从理论上讲,临界长度与玻纤的原始长度没有关系,如果增强产品把玻纤的长度都控制在这个范围的话,此时产品的力学性能与表面外观都是最好的,最平衡的,如果长度过长,力学性能上升,但制品表面会变粗糙与翘曲,如果长度过短,就会导致力学性能不足。要控制玻纤的长度应该从调整螺杆结构及转速入手,如果玻纤长径控制在400效果最佳。 3、评价玻纤好坏的主要指标 第一个指标:玻纤在拉丝过程中所使用的表面活性处理剂。表面活性处理剂也就是通常所说的浸润剂,浸润剂主要是偶联剂与成膜剂,另外还有一些润滑剂、抗氧剂、乳化剂、抗静电剂等,成膜剂的成分与其它助剂的种类对玻纤有决定性的影响,所以在选择玻纤时就根据基料与成品要求选择合适的玻纤。像PPG、CPIC等公司短纤牌号较多,就是因为表面浸润剂不一样,这样就针对性比较强。 第二个指标:单丝直径。以前介绍过临界玻纤长度只与剪切力和单丝直径有关,从理论上讲,如果单丝直径越小,产品的力学性能与表面外观越佳。目前国内玻纤直径一般都在10μm,13μm,像CPIC就有开发7μm的玻纤。 4、浮纤原因分析

玻璃棉基础知识

玻璃棉基础知识 1.什么是玻璃棉? 玻璃棉是以形成玻璃的硅酸盐矿物为主要原料,同时添加一定的熟料,经熔融、成纤并同时施加一定量的有机粘结剂而制成的棉状纤维。属于玻璃类无机纤维。按生产工艺可分为离心喷吹玻璃棉和火焰喷吹玻璃棉;按纤维直径分为绝热玻璃棉和超细玻璃棉;按使用温度分为玻璃棉和高温用玻璃棉。 2.什么是离心喷吹玻璃棉? 采用离心喷吹法工艺制造的玻璃棉及其制品称为离心喷吹玻璃棉(简称离心棉)。这种生产工艺是由法国圣戈本公司于1956年发明的,这项技术工艺先进,可连续制造各种制品,实施自动控制技术。比火焰喷吹法节约60%~80%的能耗。现在世界玻璃棉总产量的80%以上是用离心法生产的。 3.离心玻璃棉制品有哪些基本类型? 离心玻璃棉制品的基本类型有如下品种:散棉(原棉),玻璃棉板,玻璃棉带,玻璃棉毯,玻璃棉毡和玻璃棉管壳;根据使用要求,还可以进一步分为带贴面和不带贴面的两类。 4.什么是玻璃棉板? 玻璃棉板是玻璃棉施加热固性粘结剂制成的具有一定刚度的板状制品。 5.什么是玻璃棉带? 玻璃棉带是将玻璃棉切成一定宽度的板条,旋转90°,经粘贴适宜的覆面后所制成的制品。 6.什么是玻璃棉毯? 玻璃棉毯是用不含粘结剂的玻璃棉,并用纸、布或金属网等作为覆面材料增强制成的毯状制品。 7.什么是玻璃棉毡? 玻璃棉毡是玻璃棉施加热固性粘结剂制成的柔性的毡状制品。 8.什么是玻璃棉管壳? 玻璃棉管壳是玻璃棉施加热固性粘结剂制成的柔性的管状制品。 9.什么是覆面材料? 在玻璃棉制品的表面贴覆一层薄薄的材料与玻璃棉制品成为一体以应用到适当的场合。这些材料可以是牛皮纸、布、铝箔、金属网或几种材料的复合层。 10.什么是玻璃棉的密度及它和玻璃棉厚度及绝热能力的关系? 密度是指单位体积中物质的质量。在同样的应用面积场合下,厚度相同但是所含的纤维量较少就意味着密度低,其相对应的绝热能力也低,反之也然。

白云玻纤有哪些产品

在有的电器设备电路整合、电路板等时需要使用到绝缘性能很好的复合材料。一般的电路板被要求具有很好的电绝缘性跟绝热性能,这样能够保证电路的使用时长,保证电气设备的稳定性,玻璃纤维就是作为一种这样的绝缘性材料,也是企业一直在生产和提供的,具体有下面这些产品: 一、热塑型无碱玻纤无捻粗纱 产品型号:HCR5018-2000-13、HCR5019-2000-13、 HCR3207-2400-17、EDR2400-T908 产品描述:无碱无捻粗纱是一种增强材料,经硅烷偶联剂和浸润剂等化工表面处理后,可适用于各种热塑增强,比如PA、PP、PS、AS、PC、PPC、ABS、PBT、PET、等热性塑料。具有良好的二次加工性和

分散性,可适宜复合材料优异的物理机械性能等优点。(可根据客户需要订做不同型号) 应用领域集中在: 一、航天航空材料。 二、电气电子业:低压电器、风扇叶片、变压器线圈骨架、接插件、电动工具等材料。 三、汽车业:汽车导流板、前后开启盖、电器系统、保险杠、仪表盘、汽车灯具罩壳、引擎部件等材料。 四、交通业:铁轨垫片 五、化工业:各种防腐零配件,阀门、管件、油泵叶轮、防腐泵的壳体、化工容器等; 六、生活用品业:风扇、冰箱、空调、电视、洗衣机的壳体,电冰箱外壳、内衬等。 二、中碱玻纤拉挤纱 产品型号:CR17-2400、CR21-2400、CR21-4800 原产地:安徽 产品描述:中碱玻纤拉挤无捻粗纱具有浸透速度快、耐化学性特别是耐酸性好、低静电、毛羽少等特点,主要有不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂、聚氨酯和环氧树脂等(可根据客户需要订做不同型号)。

应用领域是可用于制造玻璃钢管道、压力容器、格栅、型材、片材、密封等材料。 三、不烘干高碱玻纤无捻粗纱 产品型号:CR25股、CR16股 原产地:安徽 产品描述:高碱玻纤无捻粗纱是采用废玻璃通过浸润剂化工的表面处理,耐酸性好。该产品价格低廉,适用于增强聚丙、尼龙回料的改性工程塑料使用。其优点价格低廉,加工的制品颜色白而润泽,深受广大客户的好评。缺点含水分高(未通过烘干处理),性能不稳定,适用于中、低端产品。

玻璃纤维布介绍,玻璃纤维布作用

玻璃纤维布介绍,玻璃纤维布作用 玻璃纤维布是无捻粗纱平纹织物,是手糊玻璃钢重要基材。玻璃纤维布的强度主要在织物的经纬方向上,对于要求经向或纬向强度高的场合,也可以织成单向布,它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱,单经向布,单纬向布。无捻粗纱roving是由平行原丝或平行单丝集束而成的。玻璃纤维布是制作玻璃钢产品的重要材料,它是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点诸多,在抗腐蚀、耐热性、绝缘性非常好。 那么,玻璃纤维布在我们生活中有哪些用处呢?主要有以下几点: 1、玻璃纤维布通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。 2、玻璃纤维布多用于手糊成型工艺,玻璃纤维布主要是在船体、贮罐、冷却塔、船舶、车辆、槽罐等方面应用。 3、玻璃纤维布广泛应用于墙体增强、外墙保温、屋面防水等方面,还可以应用于水泥、塑料、沥青、大理石、马赛克等墙体材料的增强,是建筑行业理想的工程材料。 4、玻璃纤维布在工业上主要用于:隔热、防火、阻燃。该材料在遭到火焰燃烧时吸收大量热量并能阻止火焰穿过、隔绝空气。 那么,玻璃纤维布厂家哪家好呢? 南京道之尊复合材料有限公司是一家以高新技术为导向,集产、学、研为一体的专业从事玻璃纤维布开发、研制、生产、加工和销售现代土工材料的企业。

引进世界先进、功能齐全、性能优越的德国大型经编机,大型涂层机,分切机等生产设备。 我公司生产的产品涵盖防裂贴(抗裂贴),贴缝带,路用创可贴;聚酯玻纤布,高性能聚酯布,玻纤聚酯防裂布,经编复合增强防裂布,玻纤复合土工布,涤纶复合土工布,短纤针刺非织造无纺土工布,玻璃纤维土工格栅,涤纶土工格栅等土工复合材料。

玻璃纤维的成分及性能

◆玻璃纤维的成分及性能 生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。目前国际上已经商品化的纤维用的玻璃成分如下: 1、E-玻璃亦称无碱玻璃,系一种硼硅酸盐玻璃。目前是应用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分,具有良好的电气绝缘性及机械性能,广泛用于生产电绝缘用玻璃纤维,也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维,它的缺点是易被无机酸侵蚀,故不适于用在酸性环境。 2、C-玻璃亦称中碱玻璃,其特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃,但电气性能差,机械强度低于无碱玻璃纤维10%~20%,通常国外的中碱玻璃纤维含一定数量的三氧化二硼,而我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。在国外,中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品,如用于生产玻璃纤维表面毡等,也用于增强沥青屋面材料,但在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半(60%),广泛用于玻璃钢的增强以及过滤织物,包扎织物等的生产,因为其人格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。 3、高强玻璃纤维其特点是高强度、高模量,它的单纤维抗拉强度为2800MPa,比无碱玻纤抗拉强度高25%左右,弹性模量86000MPa,比E-玻璃纤维的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。但是由于价格昂贵,目前在民用方面还不能得到推广,全世界产量也就几千吨左右。 4、AR玻璃纤维亦称耐碱玻璃纤维,主要是为了增强水泥而研制的。 耐碱玻璃纤维,又称AR玻璃纤维,英文:alKali -resistant glass fibre,主要用于玻璃纤维增强(水泥)混凝土(简称GRC)的肋筋材料,是100%无机纤维,在非承重的水泥构件中是钢材和石棉的理想替代品。它的特点是耐碱性好,能有效抵抗水泥中高碱物质的侵蚀,握裹力强,弹性模量、抗冲击、抗拉、抗弯强度极高,不燃、抗冻、耐温度、湿度变化能力强,抗裂、抗渗性能卓越,具有可设计性强,易成型等特点,是广泛应用在高性能增强(水泥)混凝土中的一种新型的绿色环保型增强材料。 5、A玻璃亦称高碱玻璃,是一种典型的钠硅酸盐玻璃,因耐水性很差,很少用于生产玻璃纤维。 6、E-CR玻璃是一种改进的无硼无碱玻璃,用于生产耐酸耐水性好的玻璃纤维,其耐水性比无碱玻纤改善7~8倍,耐酸性比中碱玻纤也优越不少,是专为地下管道、贮罐等开发的新品种。 7、D玻璃亦称低介电玻璃,用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。 除了以上的玻璃纤维成分以外,近年来还出现一种新的无碱玻璃纤维,它完全不含硼,从而减轻环境污染,但其电绝缘性能及机械性能都与传统的E玻璃相似。另外还有一种双玻璃成分的玻

玻璃钢材质介绍

玻璃钢(FRP)亦称作GRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等 采用玻璃钢复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的材料复合在一起,组成另一种能满足人们要求的材料,即复合材料。例如,单一种玻璃纤维,虽然强度很高,但纤维间是松散的,只能承受拉力,不能承受弯曲、剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状,是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起,可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材,又含有玻璃组分,也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能,象玻璃那样,历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”,这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的,由建材系统扩至全国。玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料,国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展,作为塑料基的增强材料,已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等,无疑地,这些新型纤维制成的增强塑料,是一些高性能的纤维增强复合材料,再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展,通常复合材料,这样一个名称就较全面了。

优点 轻质高强 相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。 耐腐蚀 FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。 电性能好 是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。 热性能良好 FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。 可设计性好 (1)可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。 (2)可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。 工艺性优良 (1)可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。 (2)工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。 缺点 1.弹性模量低 FRP的弹性模量比木材大两倍,但比钢(E=2.1E5)小10倍,因此在产品结构中常感到

确定玻璃纤维的成分和原料

一.En 确定玻璃纤维的成分和原料 1.玻璃纤维的原料分为:主要原料和辅助原料 主要原料: 石英砂叶腊石石灰石白云石纯碱硼钙石硼镁石硼酸 辅助原料: 助溶剂澄清剂氧化剂 2.玻璃纤维的成分: S I O2:55~57% A L2O3:10~17% C a O:12~25% M g O:0~8% B2O3:8.5% N a2O:0.5% 确定: S I O:56% A L2O3:15% C a O:18% M g O:2% B2O3:8.5% N a2O3:0.5% 二.确定拉丝工艺及相关参数 1. 拉丝工艺: 镍铬片平拉法(只用于生产高碱玻璃纤维) 2. 工艺参数: 因为我们组是生产高碱玻璃,玻璃液的控制温度为1200℃,成型温度为1100℃,漏板 温度因为漏板温度比玻璃液控制温度低所以为1150℃。 三. 选择漏板材料,确定结构和相关参数 ●我组选用铂铑合金漏板,漏板一般由以下几个部分组成:底板、侧壁、堵头、接线端 子、加强筋、过滤网、法兰边 ●其相关参数为: (1)漏板需在高温下有较长的使用时间,应在1300℃左右的温度下工作。 (2)底板:为使漏嘴区温度均匀,一般在底板两端各留一段不放漏嘴的光板,光板越长,漏嘴区温度越均匀。但光板长铂合金用力增加,光板的长度一般为 10~20mm左右。 (3)侧墙:为了使底板的温度分布均匀,侧壁使用不同厚度的铂合金片焊接而成。(4)堵头:堵头是将两端封牢的两块板,也能起到微调底板两端温度的作用。一般厚度为1.0~2.0mm.我组确定为1.3mm (5)接线端子:将电流输送和分配给堵头的连接部位,直接影响底板甚至漏板的温度分布。 (6)漏板要尽可能的保持导电性和尺寸稳定性。 四.其他拉丝设备的选择 拉丝的部分主要是坩埚、池窑、拉丝机和温度控制等

玻璃纤维增强塑料的基础知识

玻璃纤维增强塑料(FRP)基础知识 一.什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的才料,通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料,叫做复合材料。 二.什么是玻璃纤维增强塑料( Fiber Reinforced Plas tics) 指用玻璃纤维增强,不饱和聚酯树脂(或环氧树脂;酚醛树脂)为基体的复合材料,称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP由于其强度相当于钢材,又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀;电绝缘;隔热等性能,在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。? 三.FRP的基本构成 基体(树脂)+ 增强材料+助剂+颜料+填料 1.基体(树脂):环氧树脂;酚醛树脂;乙烯基树脂;不饱和聚酯树脂;双酚A等 2.增强材料(纤维):玻璃纤维;碳纤维;硼纤维;芳纶纤维;

氧化铝纤维;碳化硅纤维;玄武岩纤维等。 3.助剂:引发剂(固化剂);促进剂;消泡剂;分散剂;基材润湿剂;阻聚剂;触边剂;阻燃剂等。 4.颜料:氧化铁红;大红粉;炭黑;酞青兰;酞青绿等。 多数为色浆状态。 5.填料:重钙;轻钙;滑石粉(400目以上);水泥等。 PVC:聚氯乙烯,硬PVC和软PVC,硬PVC有毒。 PPR:聚丙烯。 PUR:泡沫。 PRE:聚苯醚。 尼龙:聚酰胺纤维。 FRP的发展过程:无法确定发明人。 四.FRP材料的特点: 1.优点: (1)质轻高强:FRP的相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢,而强度可以与高级合金钢相比,被广泛的应用于航空航天;高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 (2) 耐腐蚀性好:FRP是良好的耐腐蚀材料,对于大气;水和一般浓度的酸碱;盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力,已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材;有色金属等材料。

玻璃纤维执行标准

一、基础标准 GB/T 4202-2007 玻璃纤维产品代号 GB/T 18374-2008 增强材料术语及定义 JC 521-1993 玻璃球能耗等级定额 JC 570-1994 玻璃纤维纱能耗等级定额 二、产品标准 GB/T 17470-2007 玻璃纤维短切原丝毡和连续原丝毡 GB/T 18369-2008 玻璃纤维无捻粗纱 GB/T 18370-2001 玻璃纤维无捻粗纱布 GB/T 18371-2008 连续玻璃纤维纱 GB/T 18372-2008 玻璃纤维导风筒基布 GB/T 18373-200 印制板用E玻璃纤维布 GB/T 21825-2008 玻璃纤维土工格栅 JC/T 170-2002 无碱玻璃纤维布 JC/T 171.1-2005 涂覆玻璃纤维布第1部分:硅橡胶涂覆玻璃纤维布 JC/T 171.2-2008 涂覆玻璃纤维布第2部分:聚四氟乙烯乳液涂覆玻璃纤维布 JC/T 173-2005 玻璃纤维防虫网布 JC/T 174-2005 无碱玻璃纤维带 JC/T 175-2007 玻璃纤维套管坯管 JC/T 556-2005 磨碎玻璃纤维 JC 561.1-2006 增强用玻璃纤维网布第1部分:树脂砂轮用玻璃纤维网布 JC 561.2-2006 增强用玻璃纤维网布第2部分:聚合物基外墙外保温用玻璃纤维网布JC/T 572-2002 耐碱玻璃纤维无捻粗纱 JC/T 573-2007 玻璃纤维缝纫线 JC/T 589-2008 增强橡胶用玻璃纤维绳 JC/T 590-2005 过滤用玻璃纤维针刺毡 JC/T768-2002 玻璃纤维过滤布 JC/T 784-2005 玻璃纤维工业用硬质绕丝筒 JC/T 841-2007 耐碱玻璃纤维网布 JC/T 896-2002 玻璃纤维短切原丝 JC 935-2004 玻璃纤维工业用玻璃球 JC/T 953-2005 缠绕用高强玻璃纤维无捻粗纱 JC/T 996-2006 玻璃纤维壁布 三、方法标准 GB/T 1549-2008 纤维玻璃化学分析方法 GB/T 6006.1-2001 玻璃纤维毡试验方法第1部分:苯乙烯溶解度的测定 GB/T 6006.2-2001 玻璃纤维毡试验方法第2部分:拉伸断裂强力的测定 GB/T 6006.3-2001 玻璃纤维毡试验方法第.3部分:厚度的测定

泰山玻纤简介

泰山玻璃纤维有限公司简介 第一部分借款人情况 1、借款人基本情况 泰山玻璃纤维有限公司是中国中材集团公司的子公司,泰山玻璃纤维有限公司注册资金193471.24万元,公司拥有我国技术水平最先进的十三条无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线,无碱玻璃纤维年生产能力40万吨,在国内无碱玻璃纤维生产企业中排名前三位,世界排名第五位,公司生产技术先进,产品具有较强的市场竞争力。该公司属于主流行业板块。公司股东中国中材股份有限公司已于2007年12月20日在香港上市,股票代码:1893.HK,公司资产实力雄厚。 泰山玻璃纤维有限公司主要从事无碱玻璃纤维及制品、玻纤用化工原料、原材料及包装材料的生产经营和销售。主营业务为无碱玻璃纤维及制品的生产和销售。主要产品种类有:无碱玻纤增强纱、电子细纱、方格布、短切纤维毡、公司产品不仅可以100%替代进口,产品出口美国、西欧等五十多个国家和地区。玻璃纤维是一种新型无机非金属材料,具有耐高温、抗腐蚀、比强度高、电气绝缘性好、吸湿低、延伸小等一系列优异特性,而且具有一定的功能可设计性,是发展现代工业、农业、国防和尖端科学难以替代的基础材料。玻璃纤维作为一种高性能纺织品,尤其是作为增强基材,与高分子材料复合后,成为各种高性能复合材料和玻璃钢制品,不仅是高新技术领域及国防军工不可缺少的材料,还是一种极有发展前途的功能材料、结构材料和生态环境材料。 2、借款人在金融机构授信情况 截止目前,泰山玻璃纤维有限公司在各家金融机构人民币贷款余额共计为309328万元。借款人受政府的重点支持,近年来发展尚属稳定,作为泰安市支柱性的生产型企业,一直以来均为各家金融机构争抢的对象。从借款人近三年

玻璃纤维增强塑料的基础知识

玻璃纤维增强塑料(FRP)基础知识一.什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的才料,通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料,叫做复合材料。 二.什么是玻璃纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics)指用玻璃纤维增强,不饱和聚酯树脂(或环氧树脂;酚醛树脂)为基体的复合材料,称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP 由于其强度相当于钢材,又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀;电绝缘;隔热等性能,在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。 三.FRP的基本构成 基体(树脂)+ 增强材料+助剂+颜料+填料 1.基体(树脂):环氧树脂;酚醛树脂;乙烯基树脂;不饱和聚酯树脂;双酚A等 2.增强材料(纤维):玻璃纤维;碳纤维;硼纤维;芳纶纤维;氧化铝纤维;碳化硅纤维;玄武岩纤维等。

3.助剂:引发剂(固化剂);促进剂;消泡剂;分散剂;基材润湿剂;阻聚剂;触边剂;阻燃剂等。 4.颜料:氧化铁红;大红粉;炭黑;酞青兰;酞青绿等。多数为色浆状态。 5. 填料:重钙;轻钙;滑石粉(400目以上);水泥等。PVC:聚氯乙烯,硬PVC和软PVC,硬PVC有毒。PPR:聚丙烯。 PUR:泡沫。 PRE:聚苯醚。 尼龙:聚酰胺纤维。 FRP的发展过程:无法确定发明人。 四.FRP材料的特点: 1.优点: (1)质轻高强:FRP的相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢,而强度可以与高级合金钢相比,被广泛的应用于航空航天;高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 (2)耐腐蚀性好:FRP是良好的耐腐蚀材料,对于大气;水和一般浓度的酸碱;盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力,已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材;有色金属等材料。 (3)电性能好:FRP是优良的绝缘材料,用于制造绝缘体,

玻璃纤维基础知识

玻璃纤维小知识 1 玻璃纤维是以二氧化硅为主要原料的天然矿物,添加特定的金属氧化物矿物原料,混合均匀后,在高温下熔融,熔融玻璃液流经漏嘴流出,在高速拉引力的作用被牵伸并急速冷却固化成为极细的连续的纤维。 2 玻璃纤维的基本性质 2.1 外观特性 玻璃纤维为表面光滑的圆柱状,截面呈完整的圆形。这主要是成形时熔融玻璃液表面张力所致。有机纤维为非圆形结构的截面,且表面有较深的皱纹。 玻璃纤维圆形截面承受载荷能力强;气体和液体通过阻力小,但表面光滑使纤维的抱合力小,不利于与树脂的结合。 2.2 密度 玻璃纤维密度一般在2.50-2.70 g/cm3,主要取决于玻璃成分。所以有时工厂生产控制时也用密度的变化来考察成分的波动。 2.3 抗拉强度 玻璃纤维的抗拉强度比其他天然纤维、合成纤维要高。 玻璃纤维强度情况比较复杂,通常一些资料中给出的数据是“新生态纤维”的强度,即在漏嘴下直接取出的纤维所测的强度。缠绕在绕丝筒上后强度很快下降。通常认为绕丝筒上纤维的强度低于新生态15%-25%。 格里菲斯微裂纹缺陷理论:玻璃纤维的理论强度取决于分子之间的引力(与玻璃成分和结构有关),其理论强度很高。但由于玻璃纤维中存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹,使实际强度大大降低。微裂纹分布在玻璃纤维的整个体积内,但以表面裂纹危害最大,在外力作用下,微裂纹处产生应力集中而发生破坏。 2.3 影响玻璃纤维强度的因素 (1)化学成分:玻璃组成不同,制成的纤维强度也不同。 (2)玻璃纤维的直径:直径越细强度越大。 (3)存放时间增加,强度下降。 (4)玻璃液的缺陷,如化学不均匀、结晶杂质、结石、气泡等影响纤维强度。研究结果认为:当玻璃中存在结晶物时会降低强度,最大降低52%:当存在微小气泡时,强度降低20%,玻璃液质量对保证纤维强度至关重要。 (5)成型温度影响:当温度从1200℃升高到1 370℃,纤维强度可提高一倍。“玻璃是一定状态下的无机物质,这种状态是该物质液态的继续,并与液态类似”,也就是说玻璃是具有液态结构的坚硬材料。由于玻璃纤维是在高速急冷条件下成形,所以具有接近于高温熔体的微观结构。通常说玻璃结构是远程无序,近程有序。近程有序的程度本身取决于熔融玻璃液的温度和从熔融玻璃液冷却为固态的速度,因此玻璃纤维的物理性质不仅受其成分的影响,还受其热历史的影响。 (6)冷却的速度:冷却速度越快,玻璃纤维的结构越接近熔融体的结构,析出的超显微晶体的数量和尺寸越少,缺陷和微裂纹也越少,强度越高。 (7)拉丝张力:拉丝作业不可避免地会产生微裂纹,在拉丝力的作用下每根纤维都受到一定的应力,这种应力作用于先硬化的纤维外壳时就产生了表面微裂纹。减少纤维成形时的张力,有利于提高纤维的强度。 2.4 弹性模量

玻璃钢简介

新型建材玻璃钢简介 玻璃钢,学名树脂基玻璃纤维增强塑料,简称FRP,起源于二十世纪三十年代的美国,至今已有70余年的发展历史,经历了由以军代民、军民结合、以民为主的发展过程。中国的玻璃钢行业始于1958年,发展于60年代,至今,玻璃钢以其优越的机械和化学性能逐步发展到交通运输、石油化工、建筑造船、环境保护、体育器械、机器电器、卫生洁具等领域,已形成了一个初具规模的新型工业部门,逐渐有取代碳素钢、不锈钢、木材、各种金属材料之势。 近几年来,新的成型工艺不断出现,玻璃钢由过去的单一手糊制品逐渐发展到缠绕、拉挤、模压、注射、离心、喷射等等诸多工艺种类,与此相适应,新的产品也层出不穷,诸多产品以各自独特的优越性能,打开了各自的市场。随着社会和经济事业的迅速发展,玻璃钢制品,迅速挤占市场份额,成为初具规模的新型建材产业。玻璃钢具有独特的优异性能和优势。下面就其性能对玻璃钢产品作一简介。 一、轻质高强。玻璃钢密度在1.4—2.2之间,仅为普通钢材的1/4,而强度跟普通碳素钢差不多,仅次于高级合金钢。例如玻璃钢梯子间(煤矿用)、玻璃钢高速公路护栏、玻璃钢钓鱼竿、跳高用撑竿、旅游船等等。 二、耐腐蚀性能好。玻璃钢对大气、水、一般浓度的酸、碱、盐、各种油类和溶剂具有良好的抵抗作用。例如各种化工场所用的

压力容器和输送管道、风机组、中央空调机组、设备防腐、冷却塔、除尘净化塔、离子交换柱及卫生洁具等等。 三、热性能良好。导热系数低,室温下为0.3-0.4千卡/米.时.度,是金属材料的1/100—1/1000。可以用来做保温材料,例如保温套管等。 四、电性能良好。高温下仍有良好的介电性。微波透过性良好,已广泛用于天线雷达罩、电缆桥架、电表盒、电表箱等。 五、工艺性能优越。可根据产品的数量、形状、数量、技术要求及用途灵活的选择成型工艺;可以一次成型,尤其对数量少,形状复杂,不宜成型的产品,更突出他的工艺优越性。 六、可设计性好。可以灵活的设计产品结构,满足使用要求,也可以充分的选择材料,满足产品性能。例如输水管道,可以选择食品级树脂,来输送饮用水,也可采用耐腐树脂,来输送化工原料,可以采用无碱玻璃纤维,制成可以输送消防水的高压管道,也可以采用添加石英砂作成刚度达10000的夹砂地埋管。 七、颜色可随意调整,美观实用。玻璃钢通过在原材料中加入颜料(胶衣树脂糊)或喷涂等方式,制作出千变万化的颜色来,美观实用,不褪色。 随着市场经济的发展,人类社会的进步,这一被世界上公认的“绿色产品”,将在各领域得到广泛的应用,市场前景和潜力很大。

玻璃纤维复合材料的十大应用领域

玻璃纤维复合材料的十大应用领域 玻璃纤维(英文原名为:glassfiber或fiberglass )是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5 ,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。 一、船艇 玻璃纤维复合材料具有耐腐蚀性、重量轻、增强效果优越等特点,被广泛用于制造游艇船体、甲板等。 二、电子电气

玻璃纤维增强复合材料在电子电气方面的运用主要是利用了它的电绝缘性、防腐蚀性等特点。复合材料在电子电气领域的应用主要有以下几个部分: 1、电器罩壳:包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等。 2、电器原件与电部件:如绝缘子、绝缘工具、电机端盖等。 3、输线电包括复合电缆支架、电缆沟支架等。 三、风能

风能是无污染、可持续的能源之一,采用风能发电是开发新能源的一种途径。玻璃纤维具有优越的增强效果、重量轻等特点,是用于制造玻璃钢叶片和机组罩的一种良好材料。 四、航空航天、军事国防 由于航空航天、军事等领域对材料的特殊要求,玻纤复合材料所具有的重量轻,强度高,耐冲击及阻燃性好等特色能为这些领域提供了广泛的解决方案。 复合材料在这些领域的应用如下: --小飞机机身 --直升机外壳和旋翼桨叶 --飞机次要结构部件(地板、门、座椅、辅助油箱) --飞机发动机零件

国内玻璃纤维产品的应用及行业分析

玻璃纤维行业 玻璃纤维产业在我国属于朝阳产业,玻纤产品广阔的应用前景给玻纤产 业带来了良好的发展机遇,玻纤产业目前正逐渐由成熟期进入繁荣期。 我国玻璃纤维年产量平均增长速度超过世界玻璃纤维年产量平均增长速 度,2003 年达到47.3 万吨,占世界总产量的1/5,估计2004 年能达到 60 万吨。 我国玻纤产业的兴旺得益于池窑拉丝技术的成熟,池窑拉丝产品品质高, 能耗低,有利于企业进行规模扩张。2003 年池窑拉丝产量达到总产量的 58.1%,预计到2005 年能达到80%。 目前我国玻纤行业正在进入新一轮产能扩张浪潮中,2004 年新增产能 19.1 万吨,有8 条万吨级以上池窑玻纤生产纤点火投产。 2004 年上半年,我国玻纤行业首次实现贸易顺差5917.55 万美元,彻 底扭转了整个行业多年来的逆差局面,池窑拉丝产品已经成为出口的增 长支柱,估计2004 年可实现进出口贸易额10 亿美元以上,贸易顺差突 破1 亿美元。这一有利局面还将继续保持。 以浙江巨石、泰山玻纤、重庆国际为首的三大巨头在2003 年的产量集 中度达到60%,2004 年三者都加快了前进的步伐,目前各自有大型的 生产基地正在建设中,未来的三足鼎立之势已悄然展露。 玻璃纤维行业蕴藏着巨大的投资机会,建议关注浙江巨石的控股股东中 国玻纤和重庆国际的控股股东云天化,这两大玻纤巨头的良好业绩对其 控股上市公司的股价会起到强力支撑作用。 目录 国内玻璃纤维产品的应用 (3) 1、电子领域 (3) 2、交通领域 (3) 3、建筑领域 (3) 4、其他 (4) 我国玻璃纤维行业发展状况 (5) 我国玻璃纤维产量增速超过世界平均水平 (5) 先进的池窑法生产的玻纤产品比重直线上升 (6) 无碱玻纤产量占玻纤总产量比例呈稳步上升 (7) 我国玻璃纤维行业进出口状况分析 (8) 我国玻璃纤维行业价格走势分析 (9) 1、细纱市场 (9) 2、粗纱市场 (9) 未来我国玻纤行业企业将成三足鼎立态势 (10) 巨石集团有限公司 (11) 泰山玻璃纤维股份有限公司 (11) 重庆国际复合材料有限公司(CPIC) (12) 国外玻璃纤维行业企业在国内的基本发展情况 (13) 玻璃纤维行业研究Jan-2005 谨请参阅尾页重要申明及联合证券股票和行业评级规范。欢迎访问我们http:// 219.133.104.135/ibase。3/15

玻璃纤维

玻璃纤维glass fiber 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为:glass fiber 。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品,玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5 ,每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作为复材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等,广泛应用于国民经济各个领域。 玻璃纤维之特性: 玻璃一般人之观念为质硬易碎物体,并不适于作为结构用材但如其抽成丝后,则其强度大为增加且具有柔软性,故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点,这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛,发展速度亦遥遥领先其特性列举如下: (1)拉伸强度高,伸长小(3%)。 (2)弹性系数高,刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高,故吸收冲击能量大。 (4)为无机纤维,具不燃性,耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性,耐热性均佳。 (7)加工性佳,可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线. (9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。 (10)价格便宜。 玻璃纤维的分类: 玻璃纤维按形态和长度,可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉;按玻璃成分,可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。 生产玻璃纤维的主要原料是:石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类:一类是将熔融玻璃直接制成纤维;一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或棒,再以多种方式加热重熔后制成直径为3~80μm的甚细纤维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维,称为连续玻璃纤维,通称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续纤维,称为定长玻璃纤维,通称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状纤维,称为玻璃棉。玻璃纤维经加工,可制成多种形态的制品,如纱、无捻粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。 玻璃纤维按组成、性质和用途,分为不同的级别。按标准级规定(见表),E级玻璃纤维使用最普遍,广泛用于电绝缘材料;S级为特殊纤维,虽然产量小,但很重要,因具有超强度,主要用于军事防御,如防弹箱等;C级比E级更具耐化学性,用于电池隔离板、化学滤毒器;A级为碱性玻璃纤维,用于生产增强材料。 玻璃纤维- 主要成分其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等,根据玻璃中碱含量的多少,可分为无碱玻璃纤维(氧化钠0%~2%,属铝硼硅酸盐玻璃)、中碱玻璃纤维(氧化钠8%~12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃)和高碱玻璃纤维(氧化钠13%以上,属钠钙硅酸盐玻璃)。 编辑本段回目录玻璃纤维- 特性,原料及其应用玻璃纤维比有机纤维耐温高,不燃,抗腐,隔热、隔音性好(特别是玻璃棉),抗拉强度高,电绝缘性好(如无碱玻璃纤维)。但性脆,耐磨性较差。玻璃纤维主要用作电绝缘材料,工业过滤材料,防腐、防潮、隔热、隔音、减震材料。还可作为增强材料,用来制造增强塑料(见彩图)或增强橡胶、增强石膏和

轻型PP玻璃纤维复合材料

轻型PP玻璃纤维复合材料 由聚丙烯纤维和玻璃纤维掺和的毛状物制成的一种轻型增强热塑性复合材料(LWRT)已由瑞士的QPC公司生产出来。由于具有膨松率高、透气性好以及成本低的特点而使其成为轻型GMT 复合材料的理想替代品。 瑞士Quardrant Plastics Composites (QPC)公司推出了一系列轻型的增强热塑性复合材料(LWRT),包括片材和预制坯料,商品名为Symalite。由于LWRT复合材料密度较小,其每单位重量产生的硬度要比传统的玻璃纤维毡增强热塑性(GMT)片材高,同时,这种材料与金属、GMT以及传统的PP和尼龙长纤维热塑性(LFT)复合物相比,具有可减轻重量、设计更灵活以及成本更低的优势,因此使其成为轻型GMT 复合材料的理想替代品。 据QPC公司介绍,通过采用低压成型技术,这种新型复合材料很容易粘附于织物、纱布、泡沫材料、干粉涂膜以及坚固的PP表面,因此可以很方便地进行模内装饰。此外,还可以利用一种粘附薄膜而使Symalite材料粘接在涂铝线圈的片材上,目前,QPC公司正在考虑将这种铝/塑层压制件用于制造汽车的车顶模塑件。 Symalite复合材料适合于制造汽车车底屏蔽防护装置、承重板、车顶内衬、车门装饰、行李架、车顶模塑件、发动机盖以及车后行李箱盖等。 新颖的生产工艺 通常,GMT 复合材料片材是由PP粉末和切碎的玻璃纤维复合而成。与GMT复合材料的制造工艺所不同的是,QPC公司的LWRT轻型复合材料是采用织物生产所用的干工艺技术来生成由PP和玻璃纤维掺和的毛状物。在连续生产过程中,该掺和毛状物被加热到高于PP 熔点的温度,再将其层压到粘接膜或纯PP膜的表面层,最后切成坯料。考虑到使用被切碎的过短的玻璃纤维模制零件时往往会发生树脂从纤维中分离的现象,因此该公司选用了长度为78mm的玻璃纤维以生成防止分离的3D基质。QPC公司声称,该工艺可使玻璃纤维很好地分布在PP中,同时也能很好地控制材料的膨松过程。 当片材遇热时会膨松扩展而使厚度达到原来的5倍,这是因为玻璃纤维由压缩状态的固结坯料中舒展开来所导致的。因此,QPC公司通过改变玻璃纤维的含量来调整片材的膨松度。一般,当玻璃纤维含量较高时,膨松度会增加,密度减小,从而使最终产品的比硬度(硬度与重量之比)升高。 在用Symalite坯料制作产品时,QPC公司采用了低压“热冲压”工艺。该工艺使用了一种双面型铝质板模具,据说,该模具的成本和研制周期都比钢质模具要少得多。使用这种模具以后,坯料在成型过程中只产生很小的变形,所生产出的最终制品在不同的壁厚处具有不同的强度,厚的地方通常是硬度很高,而薄的地方虽然硬度不高但抗拉强度却很高。 在德国,QPC公司能够生产出玻璃纤维含量为20%~60%的片材,目前玻璃纤维含量等级为40%~55%的产品已实现了商品化。其中,40%玻璃纤维含量的片材适合于制造车底屏蔽装置、承重板以及可开式车顶;55%玻璃纤维含量的片材适合于制造车顶内衬。以上这些层压制件的标准尺寸有22 in、30 in、45 in和90in(1in=25.4mm),当然也可以按照要求进行定制。 商业应用的成功 位于德国曼海姆市的Seeber AG公司用Symalite复合材料为BMW公司制造了车底屏蔽防护装置,这是该材料首次成功地实现了商业化应用。这种车底屏蔽防护装置是由4个玻璃纤维含量为40%的Symalite部件组成。由于它们是用未增强的PP膜从2个面层压而成的,因此其耐冲击、耐磨损以及防潮能力都得到了提高。与过去的GMT组件相比,其重量减轻了30%,阻力系数也得到了减小,而且这种产品还具有良好的消音功能。 据介绍,制造该装置的模具是一个包括4部分组件的多腔模具,该模具中带有一个可在

玻璃纤维及制品

附件HDB/JC003-2001 玻璃纤维及制品加工贸易单耗标准 ( 商品编号:70191100、70191200.10、70191200.90、 70194000、70191900.19、70199000.90 ) 1范围: 本标准规定了以硼钙石( 商品编号25281000 )为原料加工生产玻璃纤维及制品( 商品编号:70191100、70191200.10、70191200.90、70194000、70191900.19、70199000.90 )的加工贸易单耗标准。 本标准适用于海关和商务主管部门对从事玻璃纤维加工贸易企业进行玻璃纤维及制品生产的硼钙石单耗审批、备案和核销管理。 2定义 本标准采用以下定义: 净耗:指加工生产过程中物化在单位(千克)玻璃纤维及制品(包括深加工结转的半成品)中的硼钙石(进口保税料件)的数量(千克)。 工艺损耗:指因加工生产工要求,在生产过程中所必须耗用,且不能物化在玻璃纤维及制品(包括深加工结转的半成品)中的硼钙石(进口保税料件)的数量(千克)。 损耗率(%):指工艺损耗占进口保税料件投入量的百分比。 3 单耗标准 3.1 原料品质规格 应符合相关国家、行业标准及合同对硼钙石品质的认定。硼钙石主要规格和质量要求如下: 3.2成品品质规格 应符合相关国家、行业技术标准规定及合同对玻璃纤维及制品品质的认定。 3.3玻璃纤维及制品加工贸易单耗标准

玻璃纤维及制品加工贸易单耗标准

HDB/JC003-2001 玻璃纤维及制品加工贸易单耗标准编制说明 1 任务来源 为加强加工贸易单耗管理,规范和完善海关和商务主管部门对单耗审批、备案、核销,落实国务院关于加强对加工贸易管理的政策措施,打击伪报单耗的不法行为,促进加工贸易的健康发展,根据加工贸易单耗标准制定工作联络小组工作计划,特制定玻璃纤维及制品加工贸易单耗标准。 本标准由海关总署办公厅、原国家经贸委办公厅委托中国建筑材料工业协会负责制定,由中国玻璃纤维工业协会负责起草;由海关总署加工贸易及保税监管司、国家发展改革委经济贸易司组织中国建筑材料工业协会、中国玻璃纤维工业协会、有关玻纤行业和企业的专家以及海关加工贸易保税专业技术人员组成的评审委员会进行审定。 2单耗标准的制定原则 单耗标准制定原则应符合加工贸易企业的生产实际,贯彻国家税收政策、产业政策和外贸政策,以国家标准、行业标准或该行业加工贸易的平均生产水平为制定基础,促进加工贸易企业的技术进步和公平竞争,便于海关有效监管和相关单耗数据的使用和维护。 3 单耗标准的执行幅度 本单耗标准设定最高上限值。各地商务主管部门和海关应在单耗标准的幅度范围内,按加工贸易企业的生产实际审批和核定加工企业生产成品的单耗。 4 商品和加工工艺知识 4.1 原料和成品的商品知识 4.1.1主要原料的商品知识 硼钙石是一种含有三氧化二硼(B2O3,约40%)、氧化钠、氧化钙的天然矿物,是生产玻璃纤维及制品的主要原料。 生产加工无碱玻璃纤维及制品的主要原材料有矿石、浸润剂和粘结剂等,所使用的矿石根据玻纤制品性能和种类的不同投入4-6种不等,其中硼钙石(有效成分为B2O3),是无碱玻璃纤维配方的关键性原料,目前,国内销售的产品,一般以硼镁石代替,加工贸易项下的产品采用硼钙石。 4.1.2成品的商品知识 无碱玻璃纤维是一种无机非金属增强材料,它具有耐高温、抗腐蚀、强度高、电绝缘性能好等四大特性。已广泛应用于能源、交通运输、石油化工、电子电器、建筑轻工、

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