玻璃纖維的基本性質(zhì)

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     玻璃纖維為表面光滑的圓柱狀，截面呈完整的圓形。這主要是成形時(shí)熔融玻璃液表面張力所致。有機(jī)纖維為非圓形結(jié)構(gòu)的截面，且表面有較深的皺紋, 玻璃纖維圓形截面承受載荷能力強(qiáng)；氣體和液體通過阻力小，但表面光滑使纖維的抱合力小，不利于與樹脂的結(jié)合
玻璃纖維密度一般在2.50-2.70 g/cm3，主要取決于玻璃成分。所以有時(shí)工廠生產(chǎn)控制時(shí)也用密度的變化來考察成分的波動。
玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度比其他天然纖維、合成纖維要高。      玻璃纖維強(qiáng)度情況比較復(fù)雜，通常一些資料中給出的數(shù)據(jù)是“新生態(tài)纖維”的強(qiáng)度，即在漏嘴下直接取出的纖維所測的強(qiáng)度。纏繞在繞絲筒上后強(qiáng)度很快下降。通常認(rèn)為繞絲筒上纖維的強(qiáng)度低于新生態(tài)15%-25%。
格里菲斯微裂紋缺陷理論：玻璃纖維的理論強(qiáng)度取決于分子之間的引力（與玻璃成分和結(jié)構(gòu)有關(guān)），其理論強(qiáng)度很高。但由于玻璃纖維中存在著數(shù)量不等、尺寸不同的微裂紋，使實(shí)際強(qiáng)度大大降低。微裂紋分布在玻璃纖維的整個體積內(nèi)，但以表面裂紋危害最大，在外力作用下，微裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中而發(fā)生破壞。
影響玻璃纖維強(qiáng)度的因素 :     
(1)化學(xué)成分：玻璃組成不同，制成的纖維強(qiáng)度也不同。     (2)玻璃纖維的直徑：直徑越細(xì)強(qiáng)度越大。     (3）存放時(shí)間增加，強(qiáng)度下降。      (4）玻璃液的缺陷，如化學(xué)不均勻、結(jié)晶雜質(zhì)、結(jié)石、氣泡等影響纖維強(qiáng)度。研究結(jié)果認(rèn)為：當(dāng)玻璃中存在結(jié)晶物時(shí)會降低強(qiáng)度，最大降低52%:當(dāng)存在微小氣泡時(shí)，強(qiáng)度降低20%，玻璃液質(zhì)量對保證纖維強(qiáng)度至關(guān)重要。      (5)成型溫度影響：當(dāng)溫度從1200℃升高到1 370℃，纖維強(qiáng)度可提高一倍。“玻璃是一定狀態(tài)下的無機(jī)物質(zhì)，這種狀態(tài)是該物質(zhì)液態(tài)的繼續(xù)，并與液態(tài)類似”，也就是說玻璃是具有液態(tài)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬材料。由于玻璃纖維是在高速急冷條件下成形，所以具有接近于高溫熔體的微觀結(jié)構(gòu)。通常說玻璃結(jié)構(gòu)是遠(yuǎn)程無序，近程有序。近程有序的程度本身取決于熔融玻璃液的溫度和從熔融玻璃液冷卻為固態(tài)的速度，因此玻璃纖維的物理性質(zhì)不僅受其成分的影響，還受其熱歷史的影響。     (6）冷卻的速度：冷卻速度越快，玻璃纖維的結(jié)構(gòu)越接近熔融體的結(jié)構(gòu)，析出的超顯微晶體的數(shù)量和尺寸越少，缺陷和微裂紋也越少，強(qiáng)度越高。      (7)拉絲張力：拉絲作業(yè)不可避免地會產(chǎn)生微裂紋，在拉絲力的作用下每根纖維都受到一定的應(yīng)力，這種應(yīng)力作用于先硬化的纖維外殼時(shí)就產(chǎn)生了表面微裂紋。減少纖維成形時(shí)的張力，有利于提高纖維的強(qiáng)度。

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