الألياف الزجاجية (50 صورة): خصائص الألياف الزجاجية ، والألياف الزجاجية الهيكلية الأساسية وأنواع أخرى ، والتصنيع و GOST ، والمنتجات والكثافة

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-18 12:03

الألياف الزجاجية مادة شائعة إلى حد ما تعتمد على رمل الكوارتز. يستخدم على نطاق واسع لإنتاج مواد البناء والهياكل عالية التقنية. دعونا نتحدث عن ميزات المادة ومزاياها وعيوبها ، فضلاً عن نطاق التطبيق.

ما هو وما هو مصنوع؟

الألياف الزجاجية هي ألياف مكونة من الزجاج. في هذا الشكل ، يُظهر الزجاج خصائص غير عادية - فهو لا يتصدع أو ينكسر ، ولكنه يأخذ شكلًا منحنيًا بسهولة.

يمكن العثور على خيوط الألياف الزجاجية ذات الأصل الطبيعي في المناطق التي حدثت فيها الانفجارات البركانية مرة واحدة.

يطلق عليهم شعيرات بيليه ، تركيبتها الكيميائية قريبة من صخور البازلت .ومع ذلك ، من حيث خصائصها الفيزيائية والتقنية ، لا يمكن اعتبارها نظائر كاملة للخيوط الزجاجية.

تم صنع الألياف الزجاجية لأول مرة عن طريق الصدفة - وقع حادث في صناعة الزجاج ، تحت ضغط الهواء تضخم الكتلة المنصهرة وتنقسم إلى خيوط مرنة رقيقة. كان هذا بمثابة مفاجأة كبيرة للمهندسين ، حيث يتصلب الزجاج عادةً بعد التصلب. لقد مرت أكثر من 150 عامًا منذ تلك اللحظة. خلال هذا الوقت ، تم تحسين التكنولوجيا عدة مرات ، لكن مبدأها ظل دون تغيير.

لتصنيع الألياف الزجاجية ، يتم استخدام رمل الكوارتز ؛ أثناء إعادة التدوير ، يتم استخدام الزجاج - يمكن أن تكون عبوات زجاجية أو زجاج مكسور أو منتجات زجاجية مرفوضة تم الحصول عليها في ظروف الإنتاج. النفايات من إنتاج الزجاج قابلة لإعادة التدوير بنسبة 100٪. هذا يؤدي إلى استخدام المواد القابلة لإعادة التدوير في الإنتاج - يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة المواد النهائية ويحافظ على حماية البيئة للبيئة.

تتلخص التقنية في نفخ أفضل الخيوط من المواد الخام . لهذا الغرض ، تذوب المواد الخام عند درجة حرارة 1400 درجة. تدخل الكتلة اللزجة إلى وحدة التشكيل ويتم تمريرها عبر جهاز طرد مركزي. والنتيجة هي صوف زجاجي بألياف مختلطة. في مرحلة التشطيب ، يتم تمرير المنتج شبه النهائي الناتج من خلال غربال مثقوب دقيق ويتم نفخه تحت ضغط هواء مرتفع. عند الخروج ، يتم الحصول على خيوط طويلة ، والتي تعمل لاحقًا كمواد خام لإنتاج منتجات أكثر تعقيدًا.

يمكن أن تكون الألياف الناتجة من نوعين

• خيوط طويلة - تمتد على آلاف الكيلومترات ويتم الحصول عليها بطريقة مستمرة. تتدفق التيارات الرقيقة عبر الثقوب ، ويتم تبريدها وجرحها على الأسطوانة. ظاهريا ، تشبه هذه الألياف خيط الحرير. في عملية الرسم ، تمر الخيوط عبر وحدة تحجيم ، ويتم تشريبها بالمواد اللاصقة والملدنات. تنتج هذه المعالجة أليافًا مرنة.
• خيوط قصيرة - يبلغ طولها 35-50 سم ، تبدو وكأنها تلبيد الصوف. يعتمد الإنتاج على تقنية الدبابيس - يتم تفجير كتلة الزجاج المصهور بالبخار أو الهواء الساخن.

اعتمادًا على سمك الخيوط ، هناك:

• ألياف سميكة - أكثر من 25 ميكرون ؛
• سميك - 12-25 ميكرون ؛
• نحيف - 4-12 ميكرون ؛
• رقيق - 1-3 ميكرون.

يخضع إنتاج الألياف الزجاجية لمعايير GOST الحالية:

• للأقمشة لأغراض البناء - GOST 19170-2001 ؛
• للمواد العازلة - GOST 19907-83.

الخصائص الرئيسية

تتمتع الألياف الزجاجية بعدد من المزايا التي تحدد طلبها الواسع في مختلف قطاعات البناء والصناعة

• تتميز المادة بموصلية حرارية منخفضة ، لذلك يتم استخدام الصوف الزجاجي للعزل الحراري. يحتوي الصوف الزجاجي على أدنى مؤشر - حيث تتوافق الموصلية الحرارية مع 0.05 واط / م * كلفن. بفضل هذا ، تظل الغرفة باردة في الصيف ، وفي الشتاء لا تغادر الحرارة المبنى.
• الألياف الزجاجية مقاومة للأحماض والقلويات. يتميز بزيادة الخمول الكيميائي ، لأنه يتكون بالكامل تقريبًا من رمل الكوارتز. تحت تأثير الحلول العدوانية ، لا يحدث تفاعل كيميائي ، لذلك يمكن دمج الألياف الزجاجية بنجاح مع أي مواد بناء وتشطيب.
• الخيوط عالية القوة ، الكثافة تقابل 2500 كجم / م 3. في الوقت نفسه ، يتم تقليب الخيوط ، وبالتالي فإن المنتج النهائي له حجم كبير مع وزن منخفض.
• غالبًا ما تستخدم الألياف الزجاجية في صنع معدات مكافحة الحرائق. هذه مادة مقاومة للحرارة بنقطة انصهار تبلغ 1200 درجة - لا يمكن توفير مثل هذه التسخين إلا من خلال العمل المباشر للموقد. من الناحية النظرية ، من الممكن خلق الظروف التي يحدث فيها حريق. ولكن في هذه الحالة ، يجب أن توجد مواد رابطة قابلة للاشتعال في الألياف الزجاجية ، وهو أمر نادر للغاية.
• المادة لها هيكل غير عادي. في ذلك ، يتم ملء الفراغ بين الألياف بفقاعات هواء مجهرية. هذا يحقق تأثير عازل للصوت عالي.
• تتمتع الألياف الزجاجية بالقدرة على مقاومة التشوه ومقاومة التآكل ، لذا فهي تحتفظ بشكلها الأصلي لسنوات عديدة.
• المادة مرنة ورقيقة ولكنها مرنة. أثناء النقل ، يمكن طيها أو لفها على شكل لفات - لن يؤثر ذلك على أداء اللوحة القماشية. يتيح لك ذلك توفير مساحة في نقل البضائع ، وبالتالي تقليل تكاليف النقل.

في الوقت نفسه ، الألياف الزجاجية لها عيوبها. لذلك ، عندما تكون رطبة ، فإنها تفقد خصائصها التشغيلية. ومع ذلك ، عندما تجف ، يتم استعادتها مرة أخرى. هذا هو السبب في أنه لا يمكن استخدام المادة إلا مع العزل المائي الموثوق به.

لا تستجيب الألياف الزجاجية جيدًا للتآكل والانحناء المتكرر. لتصحيح الوضع ، ستكون المعالجة بالورنيش والراتنجات مطلوبة.

تعتمد القيم العددية للمعلمات الفيزيائية والتقنية المدرجة بشكل مباشر على تقنية تصنيع الألياف وسمكها وتركيبها الكيميائي وتأثير بعض العوامل الخارجية.

أصناف

من بين مجموعة متنوعة من منتجات الألياف الزجاجية المعروضة ، يمكن تمييز مجموعتين من المواد:

• 100٪ مواد خام
• مركب - يتم إدخال مكونات إضافية في التكوين ، مما يعطي خصائص أداء معينة.

بناءً على ذلك ، يتم إنتاج الألياف الزجاجية في عدة أنواع

حصائر من الصوف الزجاجي - تستخدم هذه المنتجات على نطاق واسع في قطاعي الصناعة والبناء. إنه مطلوب أثناء التركيب لعزل الضوضاء والحرارة. يتضمن هيكل الحصائر ربط خيوط اتجاهية للخيوط ، متصلة ببعضها البعض بطريقة طبيعية. هذه المنتجات مصنوعة من الألياف الزجاجية بنسبة 100٪.

لفة الصوف الزجاجي - في التركيب وطريقة الإنتاج ، هذا المنتج مطابق تمامًا للحصائر ، فقط يتم إنتاجه على شكل لفات. يعتبر هذا النموذج أكثر عملية لأداء بعض أنواع أعمال العزل الحراري.

شبكة الألياف الزجاجية - يستخدم هذا المنتج لأداء تقوية أنواع مختلفة من الأسطح عند القيام بأعمال الإصلاح والتشطيب. يتكون الهيكل من خيوط زجاجية منسوجة مع بعضها البعض ومعالجة بتشريب خاص. يمكن إنتاجها على شكل صفائح ولفائف.

يتم إنتاج الشريط اللاصق الذاتي على أساس شبكة الألياف الزجاجية لتصنيعه ، يتم تطبيق مادة لاصقة من الأكريليك أو السيليكون على قاعدة زجاجية.يتميز المنتج النهائي بالقوة العالية مع السماكة المنخفضة وقابلية الصيانة الجيدة والتفكيك المتساهل. يستخدم هذا الشريط في لصق الوصلات والفجوات بين ألواح الألواح.

الألياف الزجاجية - من حيث الوظيفة ، فهي تشبه الشبكة ، ولكنها تختلف في نسج أكثر كثافة من الخيوط الزجاجية. يتم تنفيذه باستخدام تقنية النسيج. تستخدم في التصنيع والهندسة الكهربائية.

الألياف الزجاجية - مركب عالمي. يتكون من خيوط زجاجية مع إضافة راتنجات البوليمر. إنه مصبوب ، وبالتالي يسمح بإنتاج مجموعة متنوعة من الأجزاء.

تعزيز الألياف الزجاجية - بديل جيد لنظائر الفولاذ ، يمكن أن يحل محل المعدن في معظم التطبيقات.

لتصنيع المنتجات ، يتم استخدام الألياف الزجاجية للعديد من العلامات التجارية ، ويتم تصنيعها وفقًا لتقنيات مختلفة مع معايير مختلفة لسمك وطول الخيوط.

وفقًا لنوع الطلاء ، يتم تقسيم جميع أنواع الألياف الزجاجية إلى عدة فئات

رقائق - أكثر أنواع المواد شيوعًا ، وفي هذه الحالة يكون القماش الزجاجي مغطى بورق الألمنيوم. يتم ربط الألياف بالرقائق عن طريق التعرض لدرجات حرارة عالية للمكونات الرئيسية للمنتج. لا تتشقق هذه الرقائق ولا تسمح بمرور الماء وتحمي خيوط الزجاج من الأشعة فوق البنفسجية.

سيليكون - مشربة بالسيليكون على أحد الجانبين أو كلاهما. علاوة على ذلك ، كلما زادت سماكة الطلاء ، زادت قدرة المادة على احتجاز الماء والغاز. هذه المنتجات مقاومة لموجات الاهتزاز ولها عمر خدمة طويل.

البولي يوريثين - التشريب يضاعف مقاومة المادة للتآكل والمواد العدوانية. يتم استخدام هذا القماش لتصنيع المنتجات التي لها غرض مضاد للحريق.

الفلورلاستومر - صوف زجاجي مقاوم ، يقاوم بنجاح عمل الوقود ومواد التشحيم ودرجات الحرارة المرتفعة. أصبح منتشرًا في مجالات الطيران والكيمياء.

الجرافيت المغلفة - يجب تقوية هذه المنتجات بأسلاك فولاذية. تتميز الألياف الزجاجية بنفاذية الماء والبخار ، ولا تنبعث منها مركبات سامة عند تسخينها.

مسعور - نسيج ذو تشريب طارد للماء وخصائص عازلة عالية. الغرض الرئيسي من هذه الألياف الزجاجية هو الحماية من التأثيرات العدوانية للماء والتيار.

نظرة عامة على الشركات المصنعة

واحدة من أشهر مصنعي الألياف الزجاجية في روسيا هي شركة "TechnoNicol " … تنتج مواد بناء عالية الجودة تلبي جميع المعايير الأوروبية. تستخدم المؤسسة جميع مزايا القماش الزجاجي عند إنشاء هياكل عازلة للحرارة وأسقف ومواد لعزل خطوط الأنابيب الرئيسية والعديد من المنتجات الأخرى.

هناك طلب كبير منتجات BauTex Ortex … إنها مصنوعة من الألياف الزجاجية عالية الجودة باستخدام التكنولوجيا الألمانية. منتج هذه العلامة التجارية مطلوب في بناء السفن وبناء الطائرات ، ويستخدم في صناعة البلاستيك من الألياف الزجاجية.

قماش زجاجي من شركة "RATL " هي قاعدة عملية لأعمال السقف.

التطبيقات

نظرًا لخصائصها الفنية والتشغيلية الاستثنائية ، فإن الألياف الزجاجية مطلوبة في مجموعة متنوعة من المجالات.

بناء

في صناعة البناء ، تستخدم الألياف الزجاجية على نطاق واسع كمواد عازلة للأساسات والجدران والسقوف والأرضيات. يتم استخدامه لتحسين الحماية الحرارية للمباني السكنية والصناعية ، وكذلك خطوط الأنابيب . لهذا الغرض ، يتم استخدام الألواح الزجاجية والحصائر ولفائف الصوف الزجاجي.

غالبًا ما تستخدم الألياف الزجاجية لترتيب الأسطح الناعمة ، وكذلك أغطية الأسقف الكثيفة . لهذا الغرض ، يتم الجمع بين الخيوط الزجاجية والإضافات المركبة. والنتيجة مادة جميلة مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والحرارة والرطوبة.

لإنشاء كائنات البناء ، يتم استخدام الألياف الزجاجية - مركب يعتمد على مكونات الألياف الزجاجية والبوليمر . يتم إنتاج العناصر المعمارية الواقية وألواح العزل الحراري منه.

يتم استخدام ورق الجدران من الألياف الزجاجية على نطاق واسع في أعمال التشطيب ؛ يتم استخدام شبكة للتجصيص.

غالبًا ما تستخدم الألياف الزجاجية المقاومة للحرارة وغير القابلة للاحتراق لعزل الأفران الحرارية ، وأقبية التدفئة ، وتبطين المداخن والمراجل الخزفية.

تستخدم الألياف الزجاجية أيضًا في بناء الطرق . القماش ، الموضوع باستخدام تقوية الألياف الزجاجية ، يكتسب قوة عالية. يمكنه تحمل الأحمال الشديدة ولا يتصدع مع الاستخدام. هذه المادة عملية أكثر من الخرسانة ، كما أنها تقلل من ارتفاع طبقة الإسفلت. يمنع استخدام مواد الألياف الزجاجية الحفر وبالتالي يزيد من راحة السفر على الطريق ، ويزيد من الوقت بين الإصلاحات ويساهم في متانة الطلاء.

لا يمكن لأي بناء واحد من السدود والمجاري والجسور والجسور الاستغناء عن الزجاج المصنوع من الألياف الزجاجية. معظم خزانات الصرف الصحي والمصدات وخزانات الترسيب مصنوعة أيضًا من الألياف الزجاجية.

على الرغم من استخدامها على نطاق واسع في صناعة البناء ، في السنوات الأخيرة ، فإن الألياف الزجاجية أدنى من مكانة صوف البازلت . هذا الأخير يفوز بشكل كبير من حيث العزل الحراري ، وأليافه لا تنهار ولا تهيج الجلد والأغشية المخاطية للعينين وأعضاء الجهاز التنفسي. هذا هو السبب في أن الألياف الزجاجية تستخدم بشكل رئيسي اليوم لعزل الأنابيب.

أما الألياف الزجاجية فهي مصنوعة من خيط طويل حتى لا تنهار . استخدامها آمن تمامًا للأشخاص والحيوانات الأليفة. بالإضافة إلى ذلك ، تبدو مثيرة للإعجاب ويمكن أن تصبح ميزة حقيقية للداخل.

الدواء

مع هيكل مستقر واستبعاد الأجزاء المتهالكة ، فإن الألياف الزجاجية آمنة تمامًا للناس. لذلك ، غالبًا ما يتم استخدامه لإنشاء الأطراف الصناعية والغرسات ، بما في ذلك الأسنان. المواد مطلوبة في إنتاج بعض أنواع المعدات الجراحية.

الاستخدام في هذا المجال يؤكد سلامة المواد للصحة . فقط أصغر جزيئات الألياف والغبار الزجاجي الذي يحيط بالصوف الزجاجي ، والتي تتشكل أيضًا عند نشر الألياف الزجاجية ، يمكن أن تسبب الضرر. في جميع طرق الاستخدام الأخرى ، تكون المادة غير ضارة.

إنتاج البضائع

هناك طلب على الألياف الزجاجية في إنشاء المراكب المائية وبناء الطائرات وغيرها من الصناعات ، حيث تعتبر سهولة الصيانة ومقاومة التآكل والتكلفة المعقولة عوامل رئيسية.

تُستخدم الألياف الزجاجية في صناعة علب الأدوات ، ولتغطية القوارب والقوارب ، ولعناصر الماكينة

اعتمادًا على معايير خيوط الألياف الزجاجية ، يتم أيضًا إنتاج منتجات أخرى:

• الأجهزة الصحية - الاستحمام وخزانات الصرف الصحي وأوعية حمامات السباحة ؛
• الأدوات الرياضية - أعمدة التزلج ومجاديف التجديف وقضبان الغزل وقضبان الصيد ؛
• حاويات التعبئة - حاويات وصناديق القمامة.
• جميع أنواع الأنابيب للاستخدام المنزلي - حاملات ، هوائيات ، سارية العلم.

هذه ليست القائمة الكاملة للمناطق التي تستخدم فيها الألياف الزجاجية. كل عام ، يتوسع نطاق تطبيق المواد أكثر فأكثر ، ويلتقط مجالات نشاط جديدة.

العزل الكهربائي للموصلات

في الحياة اليومية ، تُستخدم الخيوط الزجاجية للعزل الكهربائي للأسلاك في المصابيح ، لأن هذه المادة هي عازلة للكهرباء. نسيج الألياف الزجاجية مصنوع من خيوط زجاجية وملفوفة حول الموصل.

في الصناعة ، يتم استخدام الخيوط الزجاجية في المواقف التالية:

• لف الأسلاك
• عزل لف المحولات.
• إنتاج اللوحات الإلكترونية ؛
• إنتاج المواد العازلة المكسوة بورق الألمنيوم.

هناك طلب كبير على الألياف - خيوط طويلة من الألياف الزجاجية مغطاة بغمد PVC.

إذا رغبت في ذلك ، يمكن صنع بعض عناصر الألياف الزجاجية يدويًا في المنزل . يمكن أن يكون أي شيء من حامل غلاية مقاوم للحرارة إلى نموذج سيارة أو حتى قارب محلي الصنع - لا شيء يحد من خيالك.

أسهل طريقة هي استخدام تقنية تطبيق الألياف الزجاجية طبقة تلو الأخرى على النموذج النهائي للمنتج ، كل طبقة يتم لصقها براتنج الإيبوكسي. يمكن استخدام هذه الطريقة لصنع مصد السيارة أو لوحة القيادة أو حتى مركبة مائية.

الشيء الأكثر أهمية هو عمل النموذج الذي تخطط للصق طبقات الألياف الزجاجية عليه بشكل صحيح. يمكن صنع النموذج من الخشب والطين والبلاستيك وأي مواد أخرى سهلة المعالجة.

لسهولة إزالة المنتج المجمد ، يتم معالجة النموذج بالشمع أو البارافين.

بعد التصلب الكامل ، تتم إزالة قطعة العمل وتقطيعها على طول الكفاف المطلوب ويتم إجراء عملية الطحن. إذا لزم الأمر ، يتم قطع الثقوب في المنتج النهائي.

أصبح الاستخدام الواسع النطاق للألياف الزجاجية والمنتجات المصنوعة منها متاحًا بفضل إنجازات الصناعة الحديثة في إنتاج المواد المركبة والمواد البوليمرية. هذا منتج عالمي يلبي جميع حقائق العصر. لديها خصائص أداء المواد عالية الجودة.