
ما هو الفيبرجلاس؟
تُستخدم الألياف الزجاجية على نطاق واسع نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة وخصائصها الجيدة، لا سيما في صناعة المواد المركبة. ففي وقت مبكر من القرن الثامن عشر، أدرك الأوروبيون إمكانية غزل الزجاج إلى ألياف تُستخدم في النسيج. وتتكون الألياف الزجاجية من خيوط طويلة وألياف قصيرة أو كتل. وتُستخدم خيوط الزجاج بشكل شائع في المواد المركبة، والمنتجات المطاطية، وأحزمة النقل، والأغطية القماشية، وغيرها. أما الألياف القصيرة فتُستخدم بشكل أساسي في صناعة الأقمشة غير المنسوجة، والبلاستيك الهندسي، والمواد المركبة.
تُعدّ الألياف الزجاجية الخيار الأمثل لتطبيقات المواد المركبة عالية الأداء، وذلك بفضل خصائصها الفيزيائية والميكانيكية المميزة، وسهولة تصنيعها، وتكلفتها المنخفضة مقارنةً بألياف الكربون. تتكون الألياف الزجاجية من أكاسيد السيليكا، وتتميز بخصائص ميكانيكية ممتازة، فهي أقل هشاشة، وذات قوة عالية، وصلابة منخفضة، ووزن خفيف.
تتكون البوليمرات المقواة بالألياف الزجاجية من مجموعة واسعة من أشكال الألياف الزجاجية المختلفة، مثل الألياف الطولية، والألياف المقطعة، والحصائر المنسوجة، وحصائر الخيوط المقطعة، وتُستخدم لتحسين الخواص الميكانيكية والاحتكاكية للمركبات البوليمرية. تتميز الألياف الزجاجية بنسب أبعاد أولية عالية، إلا أن هشاشتها قد تتسبب في تكسر الألياف أثناء التصنيع.
خصائص الألياف الزجاجية
تشمل الخصائص الرئيسية للألياف الزجاجية الجوانب التالية:
ليس من السهل امتصاص الماء: الألياف الزجاجية طاردة للماء وغير مناسبة للملابس، لأن العرق لن يتم امتصاصه، مما يجعل مرتديها يشعر بالبلل؛ ولأن المادة لا تتأثر بالماء، فلن تنكمش.
عدم المرونة: نظراً لافتقار النسيج إلى المرونة، فإنه لا يتمتع بقدرة كبيرة على التمدد والعودة إلى وضعه الأصلي. لذلك، يتطلب معالجة سطحية لمقاومة التجعد.
قوة عالية: الألياف الزجاجية قوية للغاية، تكاد تضاهي قوة الكيفلار. مع ذلك، عندما تحتك الألياف ببعضها، تتكسر وتتسبب في ظهور النسيج بمظهر خشن.
العزل: في شكل ألياف قصيرة، يعتبر الزجاج عازلاً ممتازاً.
سهولة الانسياب: تتميز الألياف بانسيابية جيدة، مما يجعلها مثالية للستائر.
مقاومة الحرارة: تتميز الألياف الزجاجية بمقاومة عالية للحرارة ويمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 315 درجة مئوية، وهي لا تتأثر بأشعة الشمس أو المبيضات أو البكتيريا أو العفن أو الحشرات أو القلويات.
قابل للتأثر: تتأثر الألياف الزجاجية بحمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك الساخن. ولأن الألياف منتج زجاجي، يجب التعامل مع بعض أنواع الألياف الزجاجية الخام بحذر، مثل مواد العزل المنزلية، لأن أطراف الألياف هشة ويمكن أن تخترق الجلد، لذا يُنصح بارتداء القفازات عند التعامل معها.
تطبيق الألياف الزجاجية
الألياف الزجاجية مادة غير عضوية لا تحترق، وتحتفظ بنحو 25% من قوتها الأصلية عند درجة حرارة 540 درجة مئوية. معظم الناس لا يتأثرون بالحرارة. الألياف غير العضوية لا تتعفن ولا تتلف. تتأثر الألياف الزجاجية بحمض الهيدروفلوريك، وحمض الفوسفوريك الساخن، والمواد الكيميائية القوية.
إنها مادة عازلة كهربائية ممتازة. يتميز نسيج الألياف بخصائص الرطوبة العالية، والقوة العالية، وانخفاض امتصاص الحرارة، وانخفاض ثابت العزل الكهربائي، وهو مادة تقوية مثالية لألواح الزجاج المطبوعة والورنيشات العازلة.
تُعدّ الألياف الزجاجية مادةً ممتازةً للتطبيقات التي تتطلب قوةً عاليةً ووزنًا خفيفًا، وذلك بفضل نسبة قوتها العالية إلى وزنها. وفي شكلها النسيجي، يمكن أن تكون هذه القوة أحادية الاتجاه أو ثنائية الاتجاه، مما يتيح مرونةً في التصميم والتكلفة لمجموعة واسعة من التطبيقات في قطاعات السيارات، والإنشاءات المدنية، والسلع الرياضية، والفضاء، والبحرية، والإلكترونيات، والمنازل، وطاقة الرياح.
تاريخ النشر: 16 يونيو 2022