Fiberglas, inorganik metal olmayan malzemeler arasında mükemmel bir performansa sahip olup, iyi yalıtım, ısı direnci, korozyon direnci ve yüksek mekanik mukavemet gibi birçok avantajının yanı sıra kırılgan ve aşınmaya karşı zayıf bir dirence sahip olması gibi dezavantajları da vardır. Cam küre veya atık camdan üretilen cam, yüksek sıcaklıkta eritme, çekme, sarma, dokuma ve diğer işlemlerle birkaç mikrondan 20 mikrona kadar değişen çaplarda monofilamentler haline getirilir. Bu, bir saç telinin 1/20-1/5'ine eşdeğerdir. Her bir lif demeti, yüzlerce hatta binlerce monofilamentten oluşan ham ipekten 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
Ana bileşenleri silika, alümina, kalsiyum oksit, bor oksit, magnezyum oksit, sodyum oksit vb. olup, camdaki alkali oranına göre alkali olmayan cam elyafları (sodyum oksit %0-%2, alüminyum borosilikat camdır), orta alkali fiberglas (sodyum oksit %8-%12, bor içeren veya bor içermeyen soda-kireç silikat camdır) ve yüksek alkali fiberglas (sodyum oksit %13 veya daha fazla, soda-kireç silikat camdır) olarak ayrılabilir.
3, Hammaddeler ve uygulamaları
Fiberglas, organik liflerden daha yüksek sıcaklığa dayanıklıdır, yanmaz, korozyona dayanıklıdır, termal ve akustik yalıtım sağlar, yüksek çekme dayanımına sahiptir ve iyi elektrik yalıtımı sağlar. Ancak kırılgandır ve aşınma direnci düşüktür. Takviyeli plastik veya takviyeli kauçuk üretiminde kullanılan fiberglas, takviye malzemesi olarak aşağıdaki özelliklere sahiptir. Bu özellikler, fiberglasın kullanımını diğer lif türlerinden çok daha fazla hale getirir; geniş bir yelpazede geliştirme hızına sahiptir ve aşağıda listelenen özelliklerin çok ötesindedir:
(1) Yüksek çekme dayanımı, düşük uzama (%3).
(2) Yüksek elastikiyet katsayısı, iyi sertlik.
(3) Elastikiyet sınırları içinde uzama ve yüksek çekme mukavemeti, bu nedenle darbe enerjisini emer.
(4) İnorganik lif, yanmaz, iyi kimyasal direnç.
(5) Küçük su emilimi.
(6) İyi ölçek kararlılığı ve ısı direnci.
(7) İyi işlenebilirlik, iplik, demet, keçe, kumaş ve diğer farklı ürün formlarına dönüştürülebilir.
(8) Şeffaf ürünler ışığı geçirebilir.
(9) Reçineye iyi yapışma özelliğine sahip yüzey işlem maddesinin geliştirilmesi tamamlanmıştır.
(10) Ucuz.
(11) Yanması kolay değildir ve yüksek sıcaklıkta camsı boncuklara dönüşebilir.
Fiberglas, form ve uzunluğuna göre sürekli elyaf, sabit uzunlukta elyaf ve cam yünü olarak ayrılabilir; cam bileşimine göre ise alkali olmayan, kimyasallara dayanıklı, yüksek alkali, alkali, yüksek mukavemetli, yüksek elastisite modüllü ve alkaliye dayanıklı (anti-alkali) fiberglas vb. olarak ayrılabilir.
4, üretim için ana hammaddelerfiberglas
Günümüzde fiberglasın yurtiçi üretiminin başlıca hammaddeleri kuvars kumu, alümina ve klorit, kireç taşı, dolomit, borik asit, soda külü, manganez, florit vb.'dir.
5, üretim yöntemleri
Kabaca iki kategoriye ayrılır: birincisi eritilmiş camın doğrudan elyaf haline getirilmesiyle yapılır;
Erimiş cam sınıfı, önce çapı 20 mm olan cam bilye veya çubuklardan yapılır ve daha sonra çeşitli şekillerde yeniden eritilerek çapı 3 ~ 80 μm olan çok ince liflerden yapılır.
Platin alaşımlı levha üzerinden mekanik çekme yöntemi ile sonsuz uzunlukta elyaf çekilerek, sürekli cam elyafı olarak bilinen, yaygın olarak uzun elyaf olarak bilinen elyaf üretilir.
Silindir veya hava akımı yoluyla, sabit uzunlukta fiberglas olarak bilinen kesikli elyaflardan yapılmış, yaygın olarak kısa elyaflar olarak bilinir.
6, fiberglas sınıflandırması
Fiberglas, bileşimine, yapısına ve kullanım amacına göre farklı seviyelere ayrılır.
Standart düzeydeki hükümlere göre, E sınıfı cam elyafı en yaygın kullanım alanı olup, elektrik yalıtım malzemelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır;
Özel elyaflar için S sınıfı.
Cam elyafının camla birlikte üretimi diğer cam ürünlerinden farklıdır.
Uluslararası alanda ticari olarak kullanılan fiberglass bileşimi şu şekildedir:
(1) E-cam
Alkali içermeyen cam olarak da bilinen borosilikat cam, günümüzde en yaygın kullanılan cam elyafı bileşimlerinden biridir. İyi elektrik yalıtımı ve mekanik özelliklere sahiptir. Cam elyafı ile elektrik yalıtımı üretiminde yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, fiberglas takviyeli plastikler için fiberglas üretiminde büyük miktarlarda kullanılır. Dezavantajı, inorganik asitler tarafından kolayca aşınabilmesidir, bu nedenle asidik ortamlarda kullanıma uygun değildir.
(2) C-cam
Orta alkali cam olarak da bilinen, kimyasal direnci, özellikle asit direnci alkali camdan daha iyi olan, elektriksel özellikleri zayıf mekanik dayanımı alkali cam elyaflarından %10 ila %20 daha düşük olan, genellikle yabancı orta alkali cam elyafları belirli miktarda bor dioksit içeren ve Çin'in orta alkali cam elyafları tamamen bor içermeyen cam elyaflarıdır. Yabancı ülkelerde, orta alkali fiberglas yalnızca korozyona dayanıklı fiberglas ürünlerinin üretiminde, örneğin cam elyaf yüzey matı vb. üretiminde kullanılır, ayrıca asfalt çatı kaplama malzemelerini güçlendirmek için de kullanılır, ancak ülkemizde orta alkali fiberglas, cam elyaf üretiminin büyük bir bölümünü (%60) kaplar, fiberglas takviyeli plastik geliştirmede ve ayrıca filtrasyon kumaşları, sarma kumaşları vb.'de yaygın olarak kullanılır, çünkü fiyatı alkali olmayan cam elyafından daha düşüktür ve daha güçlü bir rekabet avantajına sahiptir.
(3) Yüksek mukavemetli fiberglas
Yüksek mukavemet ve modül özellikleriyle öne çıkan bu malzeme, alkali içermeyen fiberglasın çekme dayanımından yaklaşık %25 daha yüksek olan 2800 MPa'lık tek bir elyaf çekme dayanımına ve E-cam elyafından daha yüksek olan 86.000 MPa'lık bir elastisite modülüne sahiptir. Bu malzemelerle üretilen FRP ürünleri çoğunlukla askeri, uzay, kurşun geçirmez zırh ve spor ekipmanlarında kullanılmaktadır. Ancak, pahalı fiyatları nedeniyle sivil alanda tanıtımı yapılamamakta ve dünya üretimi yalnızca birkaç bin ton civarındadır.
(4)AR fiberglas
Alkaliye dayanıklı fiberglas olarak da bilinen alkaliye dayanıklı fiberglas, fiberglas takviyeli (çimento) beton (GRC olarak da bilinir) kaburga malzemesidir, %100 inorganik elyaftan oluşur ve yük taşımayan çimento bileşenlerinde çelik ve asbest için ideal bir alternatiftir. Alkaliye dayanıklı fiberglas, iyi alkali direnci, çimentodaki yüksek alkali maddelerin aşınmasına etkili bir şekilde direnmesi, güçlü tutunma, elastisite modülü, darbe direnci, çekme ve eğilme dayanımının çok yüksek olması, yanmazlık, dona dayanıklılık, sıcaklık ve nem değişikliklerine dayanıklılık, çatlama direnci, sızıntı direncinin mükemmel olması, güçlü bir tasarıma sahip olması, kolay şekillendirilebilmesi vb. özellikleriyle öne çıkar. Alkaliye dayanıklı fiberglas, yüksek performanslı betonarme (çimento) betonlarda yaygın olarak kullanılan yeni bir tür takviye malzemesidir. Yeşil takviye malzemesi.
(5) Bir Bardak
Yüksek alkali cam olarak da bilinen, suya dayanıklılığı düşük olduğundan tipik bir sodyum silikat camdır ve fiberglas üretiminde nadiren kullanılır.
(6)E-CR camı
E-CR cam, iyi asit ve su direncine sahip fiberglas üretiminde kullanılan, geliştirilmiş borsuz, alkali içermeyen bir cam türüdür. Su direnci alkali içermeyen fiberglastan 7-8 kat daha iyidir ve asit direnci de orta alkali fiberglastan çok daha iyidir. Ayrıca, yer altı boruları ve depolama tankları için geliştirilmiş yeni bir çeşittir.
(7) D Cam
Düşük dielektrikli cam olarak da bilinir, iyi dielektrik dayanımına sahip düşük dielektrikli fiberglas üretmek için kullanılır.
Yukarıdaki fiberglas bileşenlerine ek olarak, artık yeni biralkali içermeyen fiberglasTamamen borsuz olduğundan çevre kirliliğini azaltır, ancak elektriksel yalıtım özellikleri ve mekanik özellikleri geleneksel E camına benzerdir.
Çift cam elyafı bileşimi de cam yünü üretiminde kullanılmış olup, fiberglas takviyeli plastik takviye malzemesi olarak da potansiyel taşımaktadır. Ayrıca, çevre dostu ve alkali içermeyen fiberglas için geliştirilmiş flor içermeyen cam elyafları da mevcuttur.
7. Yüksek alkali fiberglasın tanımlanması
Test, elyafı kaynar suya koyup 6-7 saat pişirmekten oluşan basit bir yoldur, eğer yüksek alkali bir fiberglas ise, pişirildikten sonra su kaynattıktan sonra elyafın çözgü ve atkısının tamamı gevşer.
8. İki tür fiberglas üretim süreci vardır
a) İkili kalıplama – pota çekme yöntemi;
b) Tek seferde kalıplama – havuz fırını çekme yöntemi.
Pota çekme yöntemi, cam bilyelerden oluşan cam hammaddelerinin önce yüksek sıcaklıkta eritilmesi ve ardından fiberglas filamentlerden oluşan cam bilyelerin ikinci kez eritilmesiyle oluşan yüksek hızlı çekme işlemidir. Bu işlem yüksek enerji tüketimine, kalıplama işleminin istikrarsızlığına, düşük iş gücü verimliliğine ve diğer dezavantajlara sahiptir ve büyük cam elyaf üreticileri tarafından temel olarak ortadan kaldırılmıştır.
9. TipikFiberglasİşlem
Havuz fırını çekme yönteminde, klorit ve diğer hammaddeler fırında eritilerek camsı bir çözeltiye dönüştürülür, gözenekli sızıntı plakasına taşınan hava kabarcıkları hariç tutulur ve fiberglas filamente yüksek hızda çekilir. Fırın, eş zamanlı üretim için birden fazla yol üzerinden yüzlerce panele bağlanabilir. Bu işlem basit, enerji tasarruflu, istikrarlı kalıplama, yüksek verimlilik ve yüksek verim sağlar, büyük ölçekli tam otomatik üretimi kolaylaştırır ve fiberglas üretim sürecinin küresel üretimin %90'ından fazlasını oluşturmasıyla uluslararası üretim sürecinin ana akımı haline gelmiştir.
Gönderi zamanı: 01 Temmuz 2024