Звіт про дослідження промисловості скловолокна: модель композитного матеріалу, цикл і зростання співіснують

1 Модель композитного матеріалу зі скловолокна, що застосовується в різних галузях народного господарства

1.1 Скловолокно – високоефективний неорганічний неметалічний матеріал

Високоякісні скловолокнисті матеріали, широкий спектр застосування.Скловолокно народилося в 1930-х роках, це пірофіліт, кварцовий пісок, вапняк, доломіт, борит, бороміт та інша основна мінеральна сировина, а також борна кислота, кальцинована сода та інша хімічна сировина для виробництва неорганічних неметалевих матеріалів.Завдяки легкій вазі, високій міцності, стійкості до високих і низьких температур, стійкості до корозії, теплоізоляції, вогнестійкості, звукопоглинання, електроізоляції та інших відмінних властивостей і певного ступеня функціональної можливості проектування, це чудовий функціональний матеріал і конструкційний матеріал.В останні роки термопластичні армовані скловолокном матеріали швидко розвиваються, і нові продукти, такі як армовані скловолокном будівельні матеріали, короткі та довгі волокна прямого армування стали новими моментами розвитку промисловості скловолокна.Застосування скловолокна розширилося від традиційних галузей промисловості, таких як будівельні матеріали, електронні прилади, залізничний транспорт, нафтохімія, виробництво автомобілів, до нових галузей, таких як аерокосмічна промисловість, виробництво енергії вітру, фільтрація та видалення пилу, екологічна інженерія та океанська інженерія.

Принцип класифікації інший, і типи скловолокна різні.Згідно з різною формою продукту та виробничим процесом, вироби зі скловолокна компанії можна розділити на чотири категорії: ровінг, пряжена пряжа, ровингові вироби, пряжеві вироби.Рівниця включає пряму пряжу, нитку з нитками та пряжу короткого різання;Тонку пряжу можна розділити на пряжу початкового кручення, пряжу подвійного кручення, об’ємну пряжу та пряжу пряжу.До виробів з ровингу відносяться багатовісна тканина, шотландське полотно, повсть;Вироби з тонкої пряжі включають тканину для електроніки та промислову тканину.Відповідно до різних підібраних матричних смол, його можна розділити на дві категорії: термореактивне скловолокно та термопластичне скловолокно.

Матричні смоли, відповідні скловолокну для термореактивних смол, - це фенольні смоли, сечовиноформальдегідні смоли, епоксидні смоли, ненасичені смоли, поліуретан тощо.Термореактивна смола — це полімер з лінійним або розгалуженим ланцюгом перед затвердінням, а після термозатвердіння між молекулярними ланцюгами утворюються хімічні зв’язки, які перетворюються на тривимірну сітчасту структуру, яка формується один раз і не може бути нагріта знову.Він в основному використовується в галузях, де потрібно досягти теплоізоляції, зносостійкості, ізоляції, високої напруги та інших ефектів, таких як вітрові лопаті та друковані плати.

Матричні смоли, відповідні скловолокну для термопластичної смоли, це переважно поліолефін, поліамід, поліефір, полікарбонат, поліформальдегід тощо.Термопластична смола — це тверда речовина з високою молекулярною масою при кімнатній температурі, це лінійний полімер або полімер з кількома розгалуженими ланцюгами, без перехресного зшивання між молекулами, лише за рахунок сили Ван-дер-Ваальса або водневого зв’язку, щоб притягнути одна одну.У процесі формування термопластична смола розм’якшується та тече після нагрівання під тиском без хімічного зшивання, і її можна формувати у формі, а продукти необхідної форми можна виготовляти шляхом охолодження.В основному використовується для досягнення міцності, стійкості до корозії, стійкості до втоми та інших ефектів поля, таких як виробництво автомобілів, побутової техніки, електронних приладів, будівельних матеріалів.Після того, як композит із термопластичного скловолокна затвердів і охолодився, він все ще може досягти текучості шляхом повторного нагрівання та добре переробляється.

Печ для виробництва скловолокна є основною, тигельний дріт поступово вилучається з ринку.Існує два основні процеси виробництва скловолокна, які поділяються на два способи формування – метод волочіння дроту в тиглі та один метод формування – метод волочіння дроту в басейні.Спосіб волочіння дроту в тиглі: процес є складним, скляна сировина плавиться у скляну кульку при високій температурі, а потім скляна куля двічі розплавляється, і високошвидкісне волочіння дроту перетворюється на пряжу зі скловолокна.Метод волочіння дроту в басейні печі: сировина, наприклад пірофіл, розплавляється в печі для отримання скляного розчину, а бульбашки видаляються та транспортуються до пористої пластини витоку через канал, а скловолокно витягується на високій швидкості.Піч може з’єднувати сотні негерметичних пластин через кілька каналів одночасно.У порівнянні з тигельним методом волочіння дроту, процес волочіння дроту в печі басейну є простим, забезпечує економію енергії та скорочення споживання, стабільне формування, високу ефективність і високий вихід, а також зручний для великомасштабного повністю автоматизованого виробництва, яке стало міжнародним основним виробництвом процес, а скловолокно, вироблене за допомогою цього процесу, становить понад 90% світового виробництва.