haberler

Cam elyafı, mükemmel performans gösteren inorganik metal olmayan bir malzemedir; iyi yalıtım, ısı direnci, korozyon direnci ve yüksek mekanik mukavemet gibi çok çeşitli avantajlara sahiptir, ancak dezavantajı kırılgan olması ve aşınma direncinin zayıf olmasıdır. Cam küre veya atık camın yüksek sıcaklıkta eritilmesi, çekilmesi, sarılması, dokunması ve diğer işlemlerle birkaç mikrondan 20 mikrona kadar değişen, bir saç telinin 1/20-1/5'ine eşdeğer tek telli lifler haline getirilmesiyle elde edilir; her bir lif demeti, ham ipeğin yüzlerce hatta binlerce tek telli lifinden oluşur.FiberglasGenellikle kompozit malzemelerde, elektrik yalıtım malzemelerinde ve ısı yalıtım malzemelerinde, devre kartlarında ve ulusal ekonominin diğer alanlarında takviye malzemesi olarak kullanılır.
1. Fiberglasın fiziksel özellikleri
Erime noktası 680 ℃
Kaynama noktası 1000 ℃
Yoğunluk 2,4-2,7 g/cm³

2. Kimyasal bileşim
Başlıca bileşenleri silika, alümina, kalsiyum oksit, bor oksit, magnezyum oksit, sodyum oksit vb.'dir. Camdaki alkali içeriğine göre alkali içermeyen cam elyafları (%0 ila %2 sodyum oksit, alüminyum borosilikat cam), orta alkali cam elyafları (%8 ila %12 sodyum oksit, bor içeren veya içermeyen soda-kireç silikat cam) ve yüksek alkali cam elyafları (%13 veya daha fazla sodyum oksit, soda-kireç silikat cam) olarak sınıflandırılabilir.

3. Hammaddeler ve uygulamaları
Organik liflere göre cam elyafı, yüksek sıcaklığa dayanıklıdır, yanmaz, korozyona karşı dirençlidir, ısı ve ses yalıtımı sağlar, yüksek çekme mukavemetine sahiptir ve iyi bir elektrik yalıtımı sağlar. Ancak kırılgandır ve aşınma direnci zayıftır. Takviyeli plastik veya takviyeli kauçuk üretiminde takviye malzemesi olarak kullanılan cam elyafı, aşağıdaki özelliklere sahiptir; bu özellikler, cam elyafının diğer lif türlerine göre çok daha geniş bir kullanım alanına sahip olmasını ve gelişim hızının da çok daha ileride olmasını sağlar. Özellikleri aşağıda listelenmiştir:
(1) Yüksek çekme dayanımı, düşük uzama (%3).
(2) Yüksek elastikiyet katsayısı, iyi rijitlik.
(3) Elastikiyet sınırları dahilinde uzama ve yüksek çekme dayanımı, böylece darbe enerjisini emer.
(4) İnorganik lif, yanmaz, iyi kimyasal direnç.
(5) Az su emilimi.
(6) İyi ölçek kararlılığı ve ısı direnci.
(7) İyi işlenebilirlik özelliği sayesinde teller, demetler, keçeler, kumaşlar ve diğer farklı ürün biçimlerine dönüştürülebilir.
(8) Şeffaf ürünler ışığı iletebilir.
(9) Reçineye iyi yapışma özelliğine sahip yüzey işleme maddesinin geliştirilmesi tamamlandı.
(10) Ucuz.
(11) Kolay yanmaz ve yüksek sıcaklıkta cam boncuklara eritilebilir.
Cam elyafı, şekil ve uzunluğuna göre sürekli elyaf, sabit uzunlukta elyaf ve cam yünü olarak; cam bileşimine göre ise alkaliye dayanıklı olmayan, kimyasal dirençli, yüksek alkaliye dayanıklı, alkaliye dayanıklı, yüksek mukavemetli, yüksek elastikiyet modüllü ve alkaliye dayanıklı (anti-alkali) cam elyafı vb. olarak sınıflandırılabilir.

4. Üretiminde kullanılan başlıca hammaddelerfiberglas
Şu anda yerli cam elyafı üretiminde kullanılan başlıca hammaddeler kuvars kumu, alümina ve klorit, kireç taşı, dolomit, borik asit, soda külü, manganez, florit ve benzerleridir.

5. Üretim yöntemleri
Kabaca iki kategoriye ayrılır: biri doğrudan eritilmiş camdan lifler halinde üretilir;
Bir tür erimiş cam, önce 20 mm çapında cam küreler veya çubuklardan yapılır ve daha sonra çeşitli yöntemlerle tekrar eritilerek 3 ila 80 μm çapında çok ince liflerden oluşan bir ısı malzemesi haline getirilir.
Platin alaşımlı levhadan mekanik çekme yöntemiyle sonsuz uzunlukta lif çekilmesiyle elde edilen, sürekli cam elyafı olarak bilinen ve genellikle uzun elyaf olarak adlandırılan ürüne, cam elyafı denir.
Sürekli olmayan liflerden yapılmış, sabit uzunlukta fiberglas olarak bilinen ve genellikle kısa lifler olarak adlandırılan bir rulo veya hava akımı yoluyla.

6. fiberglas sınıflandırması
Fiberglas, bileşimine, doğasına ve kullanım amacına göre farklı seviyelere ayrılır.
Standart hükümlere göre, E sınıfı cam elyafı en yaygın kullanılanıdır ve elektrik yalıtım malzemelerinde geniş çapta kullanılır;
Özel elyaflar için S sınıfı.
Cam elyafı üretimi, diğer cam ürünlerinden farklıdır.
Uluslararası pazarda ticarileştirilen fiberglas bileşimleri aşağıdaki gibidir:

(1) E-cam
Alkali içermeyen cam olarak da bilinen bu cam, bir borosilikat camdır. Günümüzde en yaygın kullanılan cam elyafı bileşimlerinden biridir; iyi elektriksel yalıtım ve mekanik özelliklere sahiptir, cam elyafı ile elektrik yalıtımı üretiminde yaygın olarak kullanılır, ayrıca cam elyaf takviyeli plastikler için cam elyafı üretiminde de büyük miktarlarda kullanılır. Dezavantajı ise inorganik asitler tarafından kolayca aşındırılmasıdır, bu nedenle asidik ortamlarda kullanıma uygun değildir.

(2) C-cam
Orta alkali cam olarak da bilinen bu malzeme, özellikle asit direnci açısından alkali cama göre daha iyi kimyasal dirence sahiptir, ancak elektriksel özellikleri zayıftır ve mekanik dayanımı alkali cam elyaflarına göre %10 ila %20 daha düşüktür. Genellikle yabancı orta alkali cam elyafları belirli miktarda bor dioksit içerirken, Çin'in orta alkali cam elyafları tamamen bor içermez. Yabancı ülkelerde orta alkali cam elyafı sadece korozyona dayanıklı cam elyaf ürünlerinin üretiminde, örneğin cam elyaf yüzey matı üretiminde vb. kullanılır, ayrıca asfalt çatı malzemelerini güçlendirmek için de kullanılır. Ancak ülkemizde orta alkali cam elyafı, cam elyaf üretiminin büyük bir bölümünü (%60) oluşturur ve cam elyaf takviyeli plastik güçlendirme, filtrasyon kumaşları, sargı kumaşları vb. alanlarda yaygın olarak kullanılır. Bunun nedeni, alkali olmayan cam elyaflarına göre daha düşük fiyatı ve daha güçlü rekabet avantajıdır.

(3) Yüksek mukavemetli fiberglas
Yüksek mukavemet ve yüksek modül ile karakterize edilen bu malzeme, alkali içermeyen cam elyafının çekme mukavemetinden yaklaşık %25 daha yüksek olan 2800 MPa'lık tek lif çekme mukavemetine ve E-cam elyafından daha yüksek olan 86.000 MPa'lık elastikiyet modülüne sahiptir. Bu malzemelerle üretilen FRP ürünleri çoğunlukla askeri, uzay, kurşun geçirmez zırh ve spor ekipmanlarında kullanılmaktadır. Bununla birlikte, yüksek fiyatı nedeniyle sivil alanda yaygın olarak kullanılamamakta ve dünya çapındaki üretimi sadece birkaç bin ton civarındadır.

(4)AR fiberglas
Alkaliye dayanıklı cam elyafı olarak da bilinen alkaliye dayanıklı cam elyafı, %100 inorganik liflerden oluşan, çimento takviyeli beton (GRC olarak anılır) nervür malzemesidir ve yük taşımayan çimento bileşenlerinde çelik ve asbestin ideal bir alternatifidir. Alkaliye dayanıklı cam elyafı, iyi alkali direnci, çimentodaki yüksek alkali maddelerin aşınmasına etkili bir şekilde direnme, güçlü tutunma, yüksek elastikiyet modülü, darbe dayanımı, çok yüksek çekme ve eğilme mukavemeti, yanmazlık, donmaya dayanıklılık, sıcaklık ve nem değişimlerine dayanıklılık, çatlamaya dayanıklılık, sızıntıya dayanıklılık gibi özellikleriyle öne çıkar. Güçlü bir tasarıma sahip olup kolay şekillendirilebilir. Bu özellikleriyle alkaliye dayanıklı cam elyafı, yüksek performanslı takviyeli betonda yaygın olarak kullanılan yeni bir takviye malzemesidir. Yeşil takviye malzemesi olarak da bilinir.

(5)A Cam
Yüksek alkali cam olarak da bilinen bu cam, tipik bir sodyum silikat camıdır ve su direncinin düşük olması nedeniyle fiberglas üretiminde nadiren kullanılır.

(6)E-CR camı
E-CR camı, iyi asit ve su direncine sahip fiberglas üretiminde kullanılan, geliştirilmiş bir bor içermeyen, alkali içermeyen cam türüdür. Su direnci, alkali içermeyen fiberglasa göre 7-8 kat daha iyidir ve asit direnci de orta alkali fiberglasa göre çok daha iyidir; yeraltı boruları ve depolama tankları için geliştirilmiş yeni bir çeşittir.

(7) D Cam
Düşük dielektrik cam olarak da bilinen bu malzeme, iyi dielektrik dayanımına sahip düşük dielektrik cam elyafı üretmek için kullanılır.
Yukarıda belirtilen fiberglas bileşenlere ek olarak, artık yeni bir bileşen daha mevcut.alkali içermeyen fiberglasTamamen bor içermediği için çevre kirliliğini azaltır, ancak elektriksel yalıtım özellikleri ve mekanik özellikleri geleneksel E camına benzerdir.
Ayrıca, cam yünü üretiminde kullanılan çift camlı bir cam elyaf bileşimi de mevcuttur ve cam elyaf takviyeli plastik takviye malzemesinde de potansiyel taşımaktadır. Ek olarak, flor içermeyen cam elyaflar, çevresel gereksinimler için geliştirilmiş ve alkali içermeyen cam elyaflar da bulunmaktadır.

7. Yüksek alkali cam elyafının tanımlanması
Testin basit bir yolu, lifi kaynar suya koyup 6-7 saat pişirmektir; eğer yüksek alkali içerikli bir cam elyafı ise, kaynar suda pişirme işleminden sonra lifin çözgü ve atkı ipliklerinin tamamı gevşer.

8. İki çeşit fiberglas üretim süreci vardır.
a) İki kez kalıplama – pota ile çekme yöntemi;
b) Tek seferlik kalıplama – havuz fırınında çekme yöntemi.
Pota çekme yöntemi işleminde, önce cam hammaddelerinin yüksek sıcaklıkta eritilmesiyle cam küreler üretilir, ardından cam kürelerin ikinci kez eritilmesiyle yüksek hızda çekme işlemi yapılarak fiberglas filamentler elde edilir. Bu işlemin yüksek enerji tüketimi, kalıplama işleminin istikrarsızlığı, düşük iş gücü verimliliği ve diğer dezavantajları vardır; bu nedenle büyük cam elyaf üreticileri tarafından büyük ölçüde terk edilmiştir.

9. TipikFiberglasİşlem
Havuz fırınında klorit ve diğer hammaddeler eritilerek cam çözeltisi elde edilir; hava kabarcıkları, gözenekli sızıntı plakasına taşınan yol üzerinden uzaklaştırılır ve yüksek hızda çekilerek cam elyafı filamentine dönüştürülür. Fırın, eş zamanlı üretim için birden fazla yol aracılığıyla yüzlerce panele bağlanabilir. Bu işlem basit, enerji tasarruflu, istikrarlı kalıplama, yüksek verimlilik ve yüksek verim sağlar; büyük ölçekli tam otomatik üretimi kolaylaştırır ve uluslararası üretim sürecinin ana akımı haline gelmiştir; cam elyafı üretim süreci, küresel üretimin %90'ından fazlasını oluşturmaktadır.