Sợi thủy tinh là gì
Sợi thủy tinh hay còn gọi glass fiber, fiberglass là vật liệu được làm từ những sợi thủy tinh cực mỏng, nhẹ, cực kỳ mạnh và chắc chắn. Mặc dù độ bền thấp hơn một chút so với sợi carbon và ít cứng hơn, nhưng vật liệu này ít giòn hơn và nguyên liệu thô cũng rẻ hơn. Đặc tính khối lượng và độ bền của nó cũng là một ưu điểm khi so sánh với kim loại và có thể dễ dàng sản xuất bằng quy trình đúc. Sợi thủy tinh là sợi hiệu suất lâu đời nhất và quen thuộc nhất. Sợi thủy tinh được sản xuất từ những năm 1930.
Các loại sợi thủy tinh
Đối với thủy tinh nguyên liệu thô được sử dụng để tạo ra sợi thủy tinh hoặc sản phẩm không dệt từ sợi thủy tinh, người ta phân loại như sau:
- Thủy tinh A: Về thành phần, nó gần giống với kính cửa sổ. Ở Cộng hòa Liên bang Đức, nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất thiết bị quy trình.
- Thủy tinh C: Loại thủy tinh này có khả năng chống chịu tác động của hóa chất tốt.
- Thủy tinh E: Đây là loại thủy tinh kết hợp các đặc tính của thủy tinh C và cách điện rất tốt.
- Thủy tinh AE: Thủy tinh chống kiềm.
Nói chung, thủy tinh bao gồm cát thạch anh, sôđa, natri sunphat, bồ tạt, fenspat và một số chất phụ gia tinh chế. Sự phân loại các sợi thủy tinh được xác định bởi sự kết hợp của các nguyên liệu thô và tỷ lệ của chúng. Sợi thủy tinh dệt hầu hết có hình trụ tròn.
Tính chất của sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh rất hữu ích vì tỷ lệ diện tích bề mặt trên trọng lượng cao. Tuy nhiên, diện tích bề mặt tăng lên khiến chúng dễ bị tấn công hóa học hơn nhiều. Bằng cách giữ không khí bên trong, các khối sợi thủy tinh tạo ra khả năng cách nhiệt tốt, với hệ số dẫn nhiệt là 0,05 W / (mK).
Độ bền của thủy tinh thường được kiểm tra và báo cáo đối với sợi nguyên sinh mới được sản xuất. Sợi mảnh nhất, tươi nhất là sợi chắc nhất vì sợi mỏng dễ uốn hơn. Bề mặt càng bị trầy xước, độ bền càng giảm. Bởi vì thủy tinh có cấu trúc vô định hình, các tính chất của nó giống nhau dọc theo sợi và trên toàn sợi. Độ ẩm là một yếu tố quan trọng trong độ bền kéo. Độ ẩm dễ bị hấp thụ và có thể làm tăng thêm các vết nứt nhỏ trên bề mặt, đồng thời làm giảm độ bền.
Ngược lại với sợi carbon, thủy tinh có thể kéo dài nhiều hơn trước khi bị vỡ. Có mối tương quan giữa đường kính uốn của sợi và đường kính sợi. Độ nhớt của thủy tinh nóng chảy rất quan trọng đối với sự thành công trong sản xuất. Trong quá trình vẽ (kéo thủy tinh để giảm chu vi sợi), độ nhớt phải tương đối thấp. Nếu quá cao, sợi sẽ bị đứt trong quá trình vẽ. Tuy nhiên, nếu nó quá thấp, thủy tinh sẽ tạo thành các giọt thay vì hút ra thành sợi.
Công dụng của sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh được sản xuất với nhiều loại đường kính nhỏ. Một số nhỏ đến mức chỉ có thể nhìn thấy chúng qua kính hiển vi. Chất lượng độ mịn này góp phần rất lớn vào tính linh hoạt của sợi thủy tinh. Sợi thủy tinh được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.
- Để làm vải nội thất gia đình
- Để may quần áo và hàng may mặc
- Dùng cho lốp xe và nhựa gia cố
Có loại sợi thủy tinh chắc chắn có thể chống lại sức nóng tối đa 7200oC và có thể chịu được lực có tốc độ 15.000 dặm một giờ. Những loại sợi thủy tinh này được sử dụng làm
- Dây tóc quấn quanh vỏ tên lửa
- Vòi phun xả
- Tấm chắn nhiệt cho thiết bị hàng không
Một số loại sợi thủy tinh được nhúng vào các loại nhựa khác nhau để tạo độ bền. Chúng được sử dụng trong
- Vỏ thuyền và ghế ngồi
- Cần câu
- Tấm ốp tường
Một số loại sợi thủy tinh được sử dụng để gia cố cách điện. Các loại khác được sử dụng làm lớp cách nhiệt trong tủ lạnh và bếp.
