De prestaties van glasvezel

De prestatie van glasvezel verwijst naar de prestatie van de vezel onder werkomstandigheden. Het omvat voornamelijk fysieke eigenschappen, chemische eigenschappen en mechanische eigenschappen.

Fysieke eigenschappen

• Verschijningsvorm

In tegenstelling tot andere natuurlijke of kunstmatige organische vezels, zijn glasvezels gladde cilinders, elk van zijn dwarsdoorsneden is bijna een volledige cirkel. Deze eigenschap maakt de kleine cohesie tussen de glasvezels, en vergemakkelijkt niet de matrixbinding.

• Dichtheid

Tabel 1 Dichtheid van glasvezel, koolstofvezel en enkele veelgebruikte textielvezels en metalen materialen

Zoals blijkt uit de bovenstaande tabel, is de dichtheid van glasvezel hoger dan die van organische vezels, maar lager dan die van gewoon metaal, het is ongeveer dezelfde dichtheid als aluminium. Daarom is het misschien mogelijk om de aluminium-titaniumlegering in de industrie te vervangen door glasvezel. Bovendien hangt de dichtheid van glasvezel grotendeels af van de samenstelling. De dichtheid van alkalivrije glasvezels is bijvoorbeeld over het algemeen groter dan die van alkaliglasvezel.

• Elektrische eigenschappen

De elektrische eigenschappen van glasvezel hangen voornamelijk af van de chemische samenstelling van het glas, in het bijzonder het alkalioxidegehalte. Hoe lager het gehalte, hoe beter de diëlektrische eigenschappen. Alkalivrije glasvezel heeft de laagste diëlektrische constante (ongeveer 6,5), het wordt veel gebruikt in elektrische isolatiematerialen.

• Thermische eigenschappen

Glasvezel is een uitstekend thermisch isolatiemateriaal, de thermische geleidbaarheid is erg klein, vooral glaswolproducten. Daarom wordt het vaak gebruikt voor thermische
isolatie, koude isolatie en warm houden van gebouwen en industrieën. Hoe groter de opening tussen de vezels, hoe kleiner de dichtheid en hoe lager de thermische geleidbaarheid, omdat de thermische geleidbaarheid van lucht laag is. Ten tweede, aangezien de glasvezel een anorganisch materiaal is, is het niet ontvlambaar en heeft het een goede hittebestendigheid, wat een eigenschap is die andere textielvezels niet hebben.

Mechanische eigenschappen

Tabel 2 Breeksterkte en rek van glasvezel, koolstofvezel en enkele veelgebruikte textielvezels en metalen materialen

Zoals uit de tabel blijkt, heeft glasvezel unieke eigenschappen in de volgende aspecten.

• Breekkracht

Hoewel glasvezel van glas is gemaakt, is de breeksterkte veel hoger dan die van dezelfde samenstelling. Bij hetzelfde gewicht is de breeksterkte 2 tot 4 keer hoger dan bij staal. De titel van FRP kwam hier ook vandaan.

• Dimensionale stabiliteit

Glasvezel vervormt niet door veranderingen in de omgevingstemperatuur en de rek is slechts 2% tot 3%. De maatvastheid is hoger dan die van andere textielvezels en metalen materialen.

• Hardheid

Glasvezel heeft een hoge hardheid en ongeveer 15 keer die van nylon. De combinatie van de hardheid van de glasvezel en zijn inherente brosheid vormt een prominente lage buigweerstand, die niet bevorderlijk is voor de textielverwerking van de glasvezel. Door de diameter van de glasvezel te verkleinen, kan de buigweerstand van de vezel worden verbeterd.

• Slijtvastheid en vouwweerstand

Slijtvastheid en vouwweerstand verwijzen naar antifrictie- en anti-breekeigenschappen, maar beide eigenschappen van glasvezel zijn niet goed. Om aan de behoeften van textielvezels te voldoen, wordt over het algemeen een oppervlaktebehandeling gebruikt om de glasvezel zacht en slijtvast te maken.

Chemische eigenschappen

Glasvezel heeft stabiele chemische eigenschappen, reageert zelden chemisch met het omringende medium, is zelfs goed bestand tegen bijtende chemicaliën zoals zuren en basen, en is stabiel tegen de meeste anorganische verbindingen.

Andere eigenschappen

Glasvezel heeft anti-aging, anti-corrosie, anti-schimmel, anti-ultraviolette straling en andere eigenschappen. De verwerkingseigenschappen van glasvezels kunnen worden verbeterd door een geschikte oppervlaktebehandeling. Bovendien kan de gebroken vezelkop van de vezel jeuk veroorzaken als deze in contact komt met het menselijk lichaam. Aangezien de glasvezel helemaal niet kan worden geabsorbeerd en afgebroken, zal het bepaalde schade aan de longen veroorzaken als een persoon lang inademt. Bovendien heeft glasvezel een slechte hygroscopiciteit, zeer moeilijk te verven en zeer hoge productiekosten.