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La fibra de vidrio es un material inorgánico no metálico de excelente rendimiento. Ofrece diversas ventajas, como buen aislamiento, resistencia al calor, resistencia a la corrosión y alta resistencia mecánica. Sin embargo, presenta desventajas como su fragilidad y baja resistencia al desgaste. Se obtiene a partir de bolas de vidrio o vidrio de desecho como materia prima mediante procesos de fusión a alta temperatura, trefilado, bobinado, tejido y otros, hasta obtener monofilamentos con un diámetro de entre unas pocas micras y más de 20 micras, equivalentes a 1/20-1/5 de un cabello. Cada haz de fibras está compuesto por cientos o incluso miles de monofilamentos de seda cruda.Fibra de vidrioSe utiliza habitualmente como material de refuerzo en materiales compuestos, materiales de aislamiento eléctrico y materiales de aislamiento térmico, placas de circuitos y otras áreas de la economía nacional.
1. Propiedades físicas de la fibra de vidrio
Punto de fusión 680 ℃
Punto de ebullición 1000 ℃
Densidad 2,4-2,7 g/cm³

2. Composición química
Los componentes principales son sílice, alúmina, óxido de calcio, óxido de boro, óxido de magnesio, óxido de sodio, etc., de acuerdo con la cantidad de contenido de álcali en el vidrio se puede dividir en fibras de vidrio no alcalinas (óxido de sodio 0% a 2%, es un vidrio de borosilicato de aluminio), fibra de vidrio alcalina media (óxido de sodio 8% a 12%, es un vidrio de silicato de cal sódica que contiene boro o libre de boro) y fibra de vidrio alcalina alta (óxido de sodio 13% o más, es un vidrio de silicato de cal sódica). ).

3. Materias primas y sus aplicaciones.
La fibra de vidrio es más resistente a altas temperaturas que las fibras orgánicas, incombustible, anticorrosiva, aislante térmico y acústico, con alta resistencia a la tracción y buen aislamiento eléctrico. Sin embargo, es frágil y tiene poca resistencia a la abrasión. Utilizada en la fabricación de plásticos reforzados o caucho reforzado, la fibra de vidrio como material de refuerzo posee las siguientes características. Estas características hacen que su uso sea mucho mayor que el de otros tipos de fibras, con una amplia gama de velocidades de desarrollo y una velocidad de desarrollo muy superior a las que se enumeran a continuación.
(1) Alta resistencia a la tracción, pequeño alargamiento (3%).
(2) Alto coeficiente de elasticidad, buena rigidez.
(3) Elongación dentro de los límites de elasticidad y alta resistencia a la tracción, por lo que absorbe la energía del impacto.
(4) Fibra inorgánica, no combustible, buena resistencia química.
(5) Pequeña absorción de agua.
(6) Buena estabilidad de escala y resistencia al calor.
(7) Buena procesabilidad, se puede convertir en hebras, haces, fieltros, telas y otras formas diferentes de productos.
(8) Los productos transparentes pueden transmitir luz.
(9) Se ha completado el desarrollo del agente de tratamiento de superficies con buena adhesión a la resina.
(10) Barato.
(11) No es fácil de quemar y se puede fusionar en perlas vidriosas a alta temperatura.
La fibra de vidrio según su forma y longitud, se puede dividir en fibra continua, fibra de longitud fija y lana de vidrio; según la composición del vidrio, se puede dividir en fibra de vidrio no alcalina, resistente a productos químicos, altamente alcalina, alcalina, de alta resistencia, alto módulo de elasticidad y resistente a los álcalis (antiálcali), etc.

4, las principales materias primas para la producción defibra de vidrio
En la actualidad, las principales materias primas para la producción nacional de fibra de vidrio son arena de cuarzo, alúmina y clorito, piedra caliza, dolomita, ácido bórico, carbonato de sodio, manganeso, fluorita, etc.

5. Métodos de producción
Se dividen aproximadamente en dos categorías: una está hecha de vidrio fundido directamente en fibras;
Una clase de vidrio fundido se fabrica primero con bolas o varillas de vidrio con un diámetro de 20 mm, y luego se vuelve a fundir de diversas maneras para calentar hasta estar hecho de fibras muy finas con un diámetro de 3 ~ 80 μm.
A través de la placa de aleación de platino mediante el método de trefilado mecánico para tirar de la longitud infinita de la fibra, conocida como fibra de vidrio continua, comúnmente conocida como fibra larga.
A través del rodillo o flujo de aire se fabrican fibras discontinuas, conocidas como fibra de vidrio de longitud fija, comúnmente conocidas como fibras cortas.

6, clasificación de fibra de vidrio
Fibra de vidrio según composición, naturaleza y uso, dividida en diferentes niveles.
De acuerdo con el nivel estándar de disposiciones, la fibra de vidrio de clase E es la de uso más común, ampliamente utilizada en materiales de aislamiento eléctrico;
Clase S para fibras especiales.
La producción de fibra de vidrio con vidrio es diferente de otros productos de vidrio.
La composición de la fibra de vidrio comercializada internacionalmente es la siguiente:

(1) Vidrio E
También conocido como vidrio libre de álcalis, es un vidrio de borosilicato. Actualmente, es una de las composiciones de fibra de vidrio más utilizadas, con buen aislamiento eléctrico y buenas propiedades mecánicas. Se utiliza ampliamente en la producción de aislamiento eléctrico con fibra de vidrio y en grandes cantidades para la producción de fibra de vidrio para plástico reforzado con fibra de vidrio. Su desventaja es su fácil erosión por ácidos inorgánicos, por lo que no es apto para entornos ácidos.

(2) Vidrio C
También conocido como vidrio alcalino medio, que se caracteriza por su resistencia química, especialmente la resistencia a los ácidos es mejor que el vidrio alcalino, pero las propiedades eléctricas de la mala resistencia mecánica son inferiores a las fibras de vidrio alcalino entre un 10% y un 20%. Por lo general, las fibras de vidrio alcalino medio extranjeras contienen cierta cantidad de dióxido de boro, y las fibras de vidrio alcalino medio de China están completamente libres de boro. En países extranjeros, la fibra de vidrio alcalino medio solo se utiliza para la producción de productos de fibra de vidrio resistentes a la corrosión, como para la producción de esteras de superficie de fibra de vidrio, etc., también se utiliza para mejorar los materiales de techado de asfalto, pero en nuestro país, la fibra de vidrio alcalino medio ocupa una gran parte de la producción de fibra de vidrio (60%), ampliamente utilizada en la mejora de plástico reforzado con fibra de vidrio, así como en telas de filtración, telas de envoltura, etc., debido a su precio es menor que el precio de la fibra de vidrio no alcalina y tiene una ventaja competitiva más fuerte.

(3) Fibra de vidrio de alta resistencia
Caracterizado por su alta resistencia y alto módulo, presenta una resistencia a la tracción de 2800 MPa, aproximadamente un 25 % superior a la de la fibra de vidrio libre de álcalis, y un módulo de elasticidad de 86 000 MPa, superior al de la fibra de vidrio E. Los productos de FRP fabricados con ellos se utilizan principalmente en equipamiento militar, espacial, blindaje antibalas y deportivo. Sin embargo, debido a su elevado precio, actualmente no se puede comercializar en el sector civil, y la producción mundial es de tan solo unos pocos miles de toneladas.

(4)Fibra de vidrio AR
También conocida como fibra de vidrio resistente a los álcalis, la fibra de vidrio resistente a los álcalis es un material de refuerzo para hormigón reforzado con fibra de vidrio (cemento) (GRC). Está compuesta 100 % por fibras inorgánicas y es un sustituto ideal del acero y el amianto en componentes de cemento sin carga. La fibra de vidrio resistente a los álcalis se caracteriza por su buena resistencia a los álcalis, su capacidad para resistir eficazmente la erosión de las sustancias con alto contenido alcalino presentes en el cemento, su fuerte agarre, su módulo de elasticidad, su resistencia al impacto, su alta resistencia a la tracción y a la flexión, su incombustibilidad, su resistencia a las heladas, a los cambios de temperatura y humedad, su resistencia al agrietamiento y a la filtración, su diseño robusto y su facilidad de conformado la convierten en un nuevo tipo de material de refuerzo ampliamente utilizado en hormigón reforzado de alto rendimiento. Es un material de refuerzo ecológico.

(5）Un vaso
También conocido como vidrio de alto álcali, es un vidrio de silicato de sodio típico, debido a su poca resistencia al agua, rara vez se utiliza en la producción de fibra de vidrio.

(6) Vidrio E-CR
El vidrio E-CR es un tipo de vidrio mejorado, libre de boro y de álcalis, que se utiliza para la producción de fibra de vidrio con buena resistencia al agua y a los ácidos. Su resistencia al agua es de 7 a 8 veces superior a la de la fibra de vidrio libre de álcalis, y su resistencia a los ácidos es mucho mejor que la de la fibra de vidrio con contenido medio de álcalis. Se trata de una nueva variedad desarrollada para tuberías subterráneas y tanques de almacenamiento.

(7) Vidrio D
También conocido como vidrio de bajo dieléctrico, se utiliza para producir fibra de vidrio de bajo dieléctrico con buena rigidez dieléctrica.
Además de los componentes de fibra de vidrio mencionados anteriormente, ahora hay un nuevofibra de vidrio libre de álcalis, está completamente libre de boro, lo que reduce la contaminación ambiental, pero sus propiedades de aislamiento eléctrico y propiedades mecánicas son similares al vidrio E tradicional.
También existe una composición de fibra de vidrio con doble fibra de vidrio, utilizada en la producción de lana de vidrio, que también ofrece potencial como material de refuerzo de plástico reforzado con fibra de vidrio. Además, existen fibras de vidrio sin flúor, desarrolladas para requisitos ambientales, y fibra de vidrio mejorada sin álcalis.

7. Identificación de fibra de vidrio con alto contenido alcalino.
La prueba es una forma sencilla de poner la fibra en agua hirviendo y cocinar durante 6-7 horas, si es una fibra de vidrio con alto contenido alcalino, después de hervir el agua después de la cocción, la urdimbre y la trama de la fibra se aflojan.

8. Existen dos tipos de procesos de producción de fibra de vidrio.
a) Moldeo doble – método de trefilado en crisol;
b) Moldeo por una sola vez – método de estirado en horno de piscina.
El proceso de trefilado en crisol consiste en la fusión a alta temperatura de las materias primas de vidrio, compuestas por esferas de vidrio, y la posterior fusión de las esferas de vidrio, que permite el trefilado a alta velocidad de filamentos de fibra de vidrio. Este proceso presenta un alto consumo de energía, inestabilidad en el proceso de moldeo, baja productividad laboral y otras desventajas, que han sido prácticamente eliminadas por los grandes fabricantes de fibra de vidrio.

9. TípicoFibra de vidrioProceso
El método de trefilado en horno de piscina consiste en fundir clorito y otras materias primas en una solución de vidrio, eliminando las burbujas de aire a través del conducto que lo transporta hasta la placa de fuga porosa, lo que permite un trefilado a alta velocidad en el filamento de fibra de vidrio. El horno puede conectarse a cientos de paneles a través de múltiples conductos para una producción simultánea. Este proceso es simple, ahorra energía, ofrece un moldeo estable, es altamente eficiente y de alto rendimiento, lo que facilita la producción totalmente automatizada a gran escala y se ha convertido en la norma en el proceso de producción internacional, donde la producción de fibra de vidrio representa más del 90 % de la producción mundial.