أخبار

الألياف الزجاجية مادة ممتازة من المواد غير العضوية غير المعدنية، وتتميز بمزايا عديدة، منها العزل الجيد، ومقاومة الحرارة، ومقاومة التآكل، والقوة الميكانيكية العالية، إلا أن عيبها الهش، وضعف مقاومتها للتآكل. تُصنع الألياف الزجاجية، أو نفايات الزجاج، كمواد خام، عن طريق الصهر والسحب واللف والنسج في درجات حرارة عالية، إلى خيوط أحادية يتراوح قطرها بين بضعة ميكرونات وأكثر من 20 ميكرون، أي ما يعادل 1/20-1/5 شعرة، وتحتوي كل حزمة من الألياف على مئات أو حتى آلاف الخيوط الأحادية المصنوعة من الحرير الخام.الألياف الزجاجيةيتم استخدامه عادة كمواد تقوية في المواد المركبة ومواد العزل الكهربائي ومواد العزل الحراري ولوحات الدوائر وغيرها من مجالات الاقتصاد الوطني.
1. الخصائص الفيزيائية للألياف الزجاجية
نقطة الانصهار 680 درجة مئوية
نقطة الغليان 1000 درجة مئوية
الكثافة 2.4-2.7 جم/سم³

2. التركيب الكيميائي
المكونات الرئيسية هي السيليكا والألومينا وأكسيد الكالسيوم وأكسيد البورون وأكسيد المغنيسيوم وأكسيد الصوديوم وما إلى ذلك، وفقًا لكمية المحتوى القلوي في الزجاج يمكن تقسيمها إلى ألياف زجاجية غير قلوية (أكسيد الصوديوم 0٪ إلى 2٪، هو زجاج بوروسيليكات الألومنيوم)، الألياف الزجاجية القلوية المتوسطة (أكسيد الصوديوم 8٪ إلى 12٪، هو زجاج سيليكات الصودا والجير المحتوي على البورون أو الخالي من البورون) والألياف الزجاجية القلوية العالية (أكسيد الصوديوم 13٪ أو أكثر، هو زجاج سيليكات الصودا والجير). ).

3- المواد الخام وتطبيقاتها
الألياف الزجاجية تتفوق على الألياف العضوية في قدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية، وعدم الاحتراق، ومقاومة التآكل، وعزلها الحراري والصوتي، وقوة شدها العالية، وعزلها الكهربائي الجيد. لكنها هشة، ومقاومتها للتآكل ضعيفة. تُستخدم الألياف الزجاجية في صناعة البلاستيك المقوى أو المطاط المقوى، كمادة تقوية، وتتميز بالخصائص التالية، مما يجعل استخدامها أكثر انتشارًا من أنواع الألياف الأخرى، وسرعة تطورها عالية جدًا. وفيما يلي خصائصها:
(1) قوة شد عالية، استطالة صغيرة (3٪).
(2) معامل مرونة مرتفع، صلابة جيدة.
(3) الاستطالة ضمن حدود المرونة وقوة الشد العالية، وبالتالي امتصاص طاقة التأثير.
(4) ألياف غير عضوية، غير قابلة للاشتعال، مقاومة جيدة للمواد الكيميائية.
(5) امتصاص الماء قليل.
(6) استقرار جيد للمقياس ومقاومة للحرارة.
(7) قابلية المعالجة الجيدة، ويمكن تصنيعها في شكل خيوط، وحزم، ولباد، وأقمشة وأشكال مختلفة أخرى من المنتجات.
(8) المنتجات الشفافة قادرة على نقل الضوء.
(9) تم الانتهاء من تطوير عامل معالجة السطح ذو الالتصاق الجيد بالراتنج.
(10) غير مكلفة.
(11) ليس من السهل حرقه ويمكن دمجه في حبات زجاجية في درجة حرارة عالية.
يمكن تقسيم الألياف الزجاجية حسب الشكل والطول إلى ألياف مستمرة وألياف بطول ثابت وصوف زجاجي؛ وفقًا لتكوين الزجاج، يمكن تقسيمها إلى ألياف زجاجية غير قلوية ومقاومة للمواد الكيميائية وقلوية عالية وقلوية وعالية القوة ومعامل مرونة مرتفع وألياف زجاجية مقاومة للقلويات (مضادة للقلويات) وما إلى ذلك.

4، المواد الخام الرئيسية لإنتاجالألياف الزجاجية
في الوقت الحاضر، المواد الخام الرئيسية لإنتاج الألياف الزجاجية المحلية هي رمل الكوارتز والألومينا والكلوريت والحجر الجيري والدولوميت وحمض البوريك ورماد الصودا والمنجنيز والفلوريت وما إلى ذلك.

5، طرق الإنتاج
يتم تقسيمها تقريبًا إلى فئتين: الأولى مصنوعة من الزجاج المنصهر مباشرة في الألياف؛
يتم تصنيع فئة من الزجاج المنصهر أولاً من كرات أو قضبان زجاجية يبلغ قطرها 20 مم، ثم يتم إعادة صهرها بعدة طرق للتسخين مصنوعة من ألياف دقيقة للغاية يبلغ قطرها 3 ~ 80 ميكرومتر.
من خلال لوحة سبيكة البلاتين إلى طريقة الرسم الميكانيكية لسحب الطول اللانهائي للألياف، والمعروفة باسم الألياف الزجاجية المستمرة، والمعروفة باسم الألياف الطويلة.
من خلال الأسطوانة أو تدفق الهواء المصنوع من الألياف غير المستمرة، والمعروفة باسم الألياف الزجاجية ذات الطول الثابت، والمعروفة عادة باسم الألياف القصيرة.

6، تصنيف الألياف الزجاجية
الألياف الزجاجية حسب التركيب والطبيعة والاستخدام تنقسم إلى مستويات مختلفة.
وفقًا للمستوى القياسي للأحكام، فإن الألياف الزجاجية من الفئة E هي الاستخدام الأكثر شيوعًا، وتستخدم على نطاق واسع في مواد العزل الكهربائي؛
الفئة S للألياف الخاصة.
يختلف إنتاج الألياف الزجاجية بالزجاج عن المنتجات الزجاجية الأخرى.
يتكون تكوين الألياف الزجاجية المتداولة تجاريا على المستوى الدولي من الآتي:

(1) زجاج إلكتروني
يُعرف أيضًا باسم الزجاج الخالي من القلويات، وهو زجاج بوروسيليكات. يُعد حاليًا من أكثر تركيبات الألياف الزجاجية استخدامًا، ويتميز بعزل كهربائي وخصائص ميكانيكية جيدة، ويُستخدم على نطاق واسع في إنتاج العوازل الكهربائية باستخدام الألياف الزجاجية، كما يُستخدم بكميات كبيرة في إنتاج الألياف الزجاجية للبلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية. عيبه سهولة تآكله بفعل الأحماض غير العضوية، لذا فهو غير مناسب للاستخدام في البيئات الحمضية.

(2) زجاج C
يُعرف أيضًا باسم الزجاج القلوي المتوسط، ويتميز بمقاومته الكيميائية، وخاصةً مقاومة الأحماض، ولكنه أقل قوةً من الزجاج القلوي بـ 10% إلى 20%. عادةً ما تحتوي ألياف الزجاج القلوي المتوسطة المستوردة على كمية معينة من ثاني أكسيد البورون، بينما تخلو ألياف الزجاج القلوي المتوسطة الصينية تمامًا من البورون. في الخارج، تُستخدم الألياف الزجاجية القلوية المتوسطة فقط لإنتاج منتجات الألياف الزجاجية المقاومة للتآكل، مثل إنتاج حصائر سطح الألياف الزجاجية، وما إلى ذلك، وتُستخدم أيضًا لتعزيز مواد تسقيف الأسفلت. أما في بلدنا، فتُشكل الألياف الزجاجية القلوية المتوسطة جزءًا كبيرًا من إنتاج الألياف الزجاجية (60%)، وتُستخدم على نطاق واسع في تحسين البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية، بالإضافة إلى أقمشة الترشيح، وأقمشة التغليف، وما إلى ذلك، نظرًا لانخفاض سعرها مقارنةً بالألياف الزجاجية غير القلوية، وتمتعها بميزة تنافسية أقوى.

(3) الألياف الزجاجية عالية القوة
تتميز هذه المادة بمتانتها العالية ومعامل مرونتها العالي، حيث تبلغ قوة شد الألياف المفردة 2800 ميجا باسكال، أي أعلى بنحو 25% من قوة شد الألياف الزجاجية الخالية من القلويات، ومعامل مرونتها 86000 ميجا باسكال، أي أعلى من ألياف الزجاج الإلكتروني. تُستخدم منتجات FRP المُنتجة بها بشكل رئيسي في المعدات العسكرية، والفضائية، والدروع الواقية من الرصاص، والمعدات الرياضية. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع سعرها، لا يمكن تسويقها حاليًا في المجال المدني، حيث لا يتجاوز الإنتاج العالمي بضعة آلاف من الأطنان.

(4)الألياف الزجاجية الواقعية
تُعرف الألياف الزجاجية المقاومة للقلويات أيضًا باسم الألياف الزجاجية المقاومة للقلويات، وهي مادة خرسانة مسلحة بالألياف الزجاجية (الإسمنتية) (يُشار إليها اختصارًا بـ GRC)، وهي ألياف غير عضوية بنسبة 100%، وتُعدّ بديلاً مثاليًا للصلب والأسبستوس في مكوناتها الأسمنتية غير الحاملة للأحمال. تتميز الألياف الزجاجية المقاومة للقلويات بمقاومتها الجيدة للقلويات، ويمكنها مقاومة تآكل المواد القلوية العالية في الأسمنت بفعالية، كما تتميز بتماسك قوي، ومعامل مرونة، ومقاومة للصدمات، وقوة شد وانحناء عالية جدًا، وهي غير قابلة للاشتعال، ومقاومة للصقيع، ومقاومة ممتازة لتغيرات درجة الحرارة والرطوبة، ومقاومة ممتازة للتشقق، ومقاومة ممتازة للتسرب، وتتميز بتصميم متين، وسهولة تشكيلها، وغيرها. تُعد الألياف الزجاجية المقاومة للقلويات نوعًا جديدًا من مواد التسليح المستخدمة على نطاق واسع في الخرسانة المسلحة عالية الأداء (الإسمنتية). مادة تسليح خضراء.

(5) كأس
ويعرف أيضًا باسم الزجاج القلوي العالي، وهو عبارة عن زجاج سيليكات الصوديوم النموذجي، وبسبب مقاومته الضعيفة للماء، نادرًا ما يستخدم في إنتاج الألياف الزجاجية.

(6) زجاج E-CR
زجاج E-CR هو نوع مُحسّن من الزجاج الخالي من البورون والقلويات، ويُستخدم في إنتاج الألياف الزجاجية ذات المقاومة الجيدة للأحماض والماء. مقاومته للماء أعلى بـ 7-8 مرات من الألياف الزجاجية الخالية من القلويات، كما أن مقاومته للأحماض أعلى بكثير من الألياف الزجاجية متوسطة القلوية، وهو صنف جديد مُطوّر للاستخدام في الأنابيب وخزانات التخزين تحت الأرض.

(7) د زجاج
يُعرف أيضًا باسم الزجاج العازل المنخفض، ويُستخدم لإنتاج الألياف الزجاجية العازلة المنخفضة ذات القوة العازلة الجيدة.
بالإضافة إلى مكونات الألياف الزجاجية المذكورة أعلاه، هناك الآن مكونات جديدةالألياف الزجاجية الخالية من القلوياتإنه خالٍ تمامًا من البورون، وبالتالي يقلل من التلوث البيئي، ولكن خصائص العزل الكهربائي والخصائص الميكانيكية تشبه الزجاج E التقليدي.
هناك أيضًا تركيبة زجاجية مزدوجة من الألياف الزجاجية، تُستخدم في إنتاج الصوف الزجاجي، كما أن مادة التعزيز البلاستيكية المقواة بالألياف الزجاجية تتمتع بإمكانيات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، هناك ألياف زجاجية خالية من الفلور، مُطوّرة لتلبية المتطلبات البيئية، وألياف زجاجية مُحسّنة خالية من القلويات.

7. التعرف على الألياف الزجاجية عالية القلوية
الاختبار هو طريقة بسيطة لوضع الألياف في الماء المغلي وطهيها لمدة 6-7 ساعات، إذا كانت الألياف الزجاجية ذات قلوية عالية، بعد غلي الماء بعد الطهي، تصبح السدى واللحمة للألياف كلها فضفاضة.

8. هناك نوعان من عملية إنتاج الألياف الزجاجية
أ) طريقة التشكيل المزدوج – طريقة سحب البوتقة؛
ب) طريقة التشكيل مرة واحدة – طريقة سحب فرن المسبح.
عملية سحب البوتقة: أولاً، صهر المواد الخام الزجاجية المصنوعة من كرات زجاجية بدرجة حرارة عالية، ثم صهرها ثانيةً، ثم سحب خيوط الألياف الزجاجية بسرعة عالية. تتميز هذه العملية باستهلاكها العالي للطاقة، وعدم استقرار عملية التشكيل، وانخفاض إنتاجية العمل، وغيرها من العيوب، وقد تخلص منها مصنعو الألياف الزجاجية الكبار تقريبًا.

9. نموذجيالألياف الزجاجيةعملية
طريقة سحب الكلوريت والمواد الخام الأخرى في فرن المسابح، بعد صهرها وتحويلها إلى محلول زجاجي، تُزال فقاعات الهواء عبر مسار يُنقل إلى صفيحة التسرب المسامية، مما يُؤدي إلى سحب عالي السرعة لخيوط الألياف الزجاجية. يمكن توصيل الفرن بمئات الألواح عبر مسارات متعددة لإنتاج متزامن. تتميز هذه العملية بالبساطة، وتوفير الطاقة، وثبات عملية الصب، والكفاءة العالية، والإنتاجية العالية، مما يُسهّل الإنتاج الآلي الكامل على نطاق واسع، وقد أصبحت هذه العملية هي السائدة في عمليات الإنتاج الدولية، حيث تُمثل عملية إنتاج الألياف الزجاجية أكثر من 90% من الإنتاج العالمي.