1. Qu'est-ce que la fibre de verre?
Fibres de verresont largement utilisés en raison de leur rentabilité et de leurs bonnes propriétés, principalement dans l'industrie des composites. Dès le XVIIIe siècle, les Européens ont réalisé que le verre pouvait être tourné dans les fibres pour le tissage. Le cercueil de l'empereur français Napoléon avait déjà des tissus décoratifs enfibre de verre. Les fibres de verre ont à la fois des filaments et des fibres courtes ou des flocs. Les filaments en verre sont couramment utilisés dans les matériaux composites, les produits en caoutchouc, les tapisses transporteuses, les bâches, etc. Les fibres courtes sont principalement utilisées dans les felts non tissés, les plastiques d'ingénierie et les matériaux composites.
Propriétés physiques et mécaniques attrayantes de la fibre de verre, facilité de fabrication et faible coût par rapport àfibre de carboneFaites-en le matériau de choix pour les applications composites haute performance. Les fibres de verre sont composées d'oxydes de silice. Les fibres de verre ont d'excellentes propriétés mécaniques, comme être moins fragile, haute résistance, faible rigidité et poids léger.
Les polymères renforcés en fibres de verre sont constitués d'une grande classe de différentes formes de fibres de verre, telles que les fibres longitudinales, les fibres hachées, les tapis tissés ettapis de brins hachés, et sont utilisés pour améliorer les propriétés mécaniques et tribologiques des composites polymères. Les fibres de verre peuvent atteindre des rapports d'aspect initial élevés, mais la fragilité peut provoquer la rupture des fibres pendant le traitement.
1.Les caractéristiques de la fibre de verre
Les principales caractéristiques de la fibre de verre comprennent les aspects suivants:
Pas facile d'absorber l'eau:La fibre de verre est répulsive à l'eau et ne convient pas aux vêtements, car la sueur ne sera pas absorbée, ce qui rend le porteur mouillé; Parce que le matériau n'est pas affecté par l'eau, il ne rétrécira pas
Inélasticité:En raison du manque d'élasticité, le tissu a peu d'étirement et de récupération inhérents. Par conséquent, ils ont besoin d'un traitement de surface pour résister aux froissons.
Haute résistance:La fibre de verre est extrêmement forte, presque aussi forte que Kevlar. Cependant, lorsque les fibres se frottent les unes contre les autres, ils se cassent et font que le tissu prend une apparence hirsute.
Isolation:En forme de fibre courte, la fibre de verre est un excellent isolant.
Drapabilité:Les fibres drapent bien, ce qui les rend idéales pour les rideaux.
Résistance à la chaleur:Les fibres de verre ont une résistance à la chaleur élevée, peuvent résister à des températures jusqu'à 315 ° C, elles ne sont pas affectées par la lumière du soleil, le blanchiment, les bactéries, la moisissure, les insectes ou les alcalis.
Sensible:Les fibres de verre sont affectées par l'acide hydrofluorique et l'acide phosphorique chaud. Étant donné que la fibre est un produit à base de verre, certaines fibres de verre brutes doivent être manipulées avec soin, telles que les matériaux d'isolation des ménages, car les extrémités des fibres sont fragiles et peuvent percer la peau, de sorte que les gants doivent être portés lors de la manipulation de la fibre de verre.
3. Processus de fabrication de fibres de verre
Fibre de verreest une fibre non métallique qui est actuellement largement utilisée comme matériau industriel. Généralement, les matières premières de base de la fibre de verre comprennent divers minéraux naturels et des produits chimiques artificiels, les principaux composants sont le sable de silice, le calcaire et les teintes de soude.
Le sable de silice agit comme un ancien ancien, tandis que les aulons de soda et le calcaire aident à réduire la température de fusion. Le faible coefficient de dilatation thermique combiné à une faible conductivité thermique par rapport à l'amiante et aux fibres organiques fait de la fibre de verre un matériau stable dimensionnellement qui dissipe la chaleur rapidement.
Fibres de verresont produits par la fusion directe, qui implique des processus tels que la composition, la fusion, la rotation, le revêtement, le séchage et l'emballage. Le lot est l'état initial de fabrication de verre, dans lequel les quantités de matériaux sont soigneusement mélangées, puis le mélange est envoyé à une fournaise pour fondre à une température élevée de 1400 ° C. Cette température est suffisante pour convertir le sable et d'autres ingrédients en état fondu; Le verre fondu s'écoule ensuite dans le raffineur et la température tombe à 1370 ° C.
Pendant le filage des fibres de verre, le verre fondu s'écoule à travers une manche avec des trous très fins. La plaque de revêtement est chauffée électroniquement et sa température est contrôlée pour maintenir une viscosité constante. Un jet d'eau a été utilisé pour refroidir le filament car il sortait du manchon à une température d'environ 1204 ° C.
Le flux extrudé de verre fondu est dessiné mécaniquement dans des filaments de diamètres allant de 4 μm à 34 μm. La tension est fournie à l'aide d'un enneur à grande vitesse et le verre fondu est entraîné dans des filaments. Dans le stade final, des revêtements chimiques de lubrifiants, de liants et d'agents de couplage sont appliqués aux filaments. La lubrification aide à protéger les filaments de l'abrasion lorsqu'ils sont collectés et enroulés en forfaits. Après le dimensionnement, les fibres sont séchées dans un four; Les filaments sont ensuite prêts à se transformer en fibres hachées, des idiots ou des fils.
4.L'application de fibres de verre
Fibre de verre est un matériau inorganique qui ne brûle pas et conserve environ 25% de sa résistance initiale à 540 ° C. La plupart des produits chimiques ont peu d'effet sur les fibres de verre. La fibre de verre inorganique ne moulera pas ou ne se détériorera pas. Les fibres de verre sont affectées par l'acide hydrofluorique, l'acide phosphorique chaud et les fortes substances alcalines.
Il s'agit d'un excellent matériau isolant électrique.Tissus en fibre de verreont des propriétés telles qu'une faible absorption d'humidité, une forte résistance, une résistance à la chaleur et une faible constante diélectrique, ce qui les rend des renforts idéaux pour les cartes de circuits imprimées et les vernis isolants.
Le rapport de force / poids élevé en fibre de verre en fait un excellent matériau pour les applications nécessitant une résistance élevée et un poids minimal. Sous forme textile, cette force peut être unidirectionnelle ou bidirectionnelle, permettant une flexibilité dans la conception et le coût d'un large éventail d'applications sur le marché automobile, la construction civile, les articles sportifs, l'aérospatiale, la marine, l'électronique, l'énergie intérieure et éolienne.
Ils sont également utilisés dans la fabrication de composites structurels, de circuits imprimés et de divers produits à usage spécial. La production annuelle mondiale de fibres de verre est d'environ 4,5 millions de tonnes, et les principaux producteurs sont la Chine (60% de part de marché), les États-Unis et l'Union européenne.
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