- 產(chǎn)品品牌:
- 晟普諾
- 產(chǎn)品型號:
- syb-7
| 石英玻璃纖維的性能 | |
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石英玻璃纖維是由硅氧四面體組成的三度空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此,具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能、電氣性能、力學(xué)性能和熱學(xué)性能。 ?。ㄒ唬┗瘜W(xué)性能 高硅氧和石英玻璃的化學(xué)組成見表11-4;石英玻璃及其纖維的物理性能見表11-5。石英玻璃除了氬氟酸和熱磷酸外,其他液態(tài)與氣態(tài)的氫鹵酸和普通酸類及弱堿對它們都不起作用,見表11-6、表11-7。和普通硅酸鹽玻璃纖維一樣,高硅氧玻璃纖維與石英玻璃纖維在受堿溶液侵蝕時,由于硅氧骨架遭到破壞,纖維強度急劇下降。因此,它們不適于在強堿性介質(zhì)中應(yīng)用。但弱堿溶液對它不起作用,見表11-8。同時它們也不溶于水和有機溶劑。石英玻璃在25℃水中,歷時400天,僅溶出200ppm左右。 表11-8 常用堿、鹽溶引起的失重
(二)力學(xué)性能 新生態(tài)石英玻璃纖維的力學(xué)性能見表11-9。由表可知,新生態(tài)石英玻璃纖維由于表面缺陷極少,成型溫度等工藝參數(shù)合理,表面微裂縫等缺陷極少,所以具有很高的拉伸強度。石英玻璃纖維原絲浸漬環(huán)氧樹脂膠液制成的試樣,經(jīng)固化后采用無慣性拉力機進行測試。測試結(jié)果列于表11-10。由表11-9可知,新生態(tài)石英玻璃纖維的拉伸強度比E纖維提高76.47%,而其原絲浸漬環(huán)氧樹脂膠液制成膠紗試樣的強度只提高了50%,這主要是纖維成型過程中,以及后來浸膠制樣時纖維表面的損傷造成的,但這更接近實際使用情況。如果在應(yīng)用中能保持這樣的優(yōu)勢,石英玻璃纖維在結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用,尤其是高溫結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用將進一步擴大。采用增強型浸潤劑拉制的石英玻璃纖維原絲、含股紗、無捻粗紗及其織物,對環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂等都具有很好的相容性與浸潤性,從而提高了復(fù)合材料的物理化學(xué)性能。石英玻璃纖維及其織物增強環(huán)氧樹脂和氰酸酯樹脂的復(fù)合材料的力學(xué)性能見表11-11~表11-14。由表可知,石英玻璃纖維無捻粗紗和織物增強的復(fù)合材料,拉伸強度優(yōu)于E玻璃纖維增強的復(fù)合材料,而兩者的壓縮強度和彎曲強度都很相近。采用原絲和無捻粗紗浸漬樹脂膠液,經(jīng)固化后制成的膠紗為試樣,不但能反映出增強材料本身的力學(xué)性能,而且還能反映出它與樹脂的浸潤性能、粘結(jié)性能以及生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性。在復(fù)合材料的生產(chǎn)過程中,經(jīng)常以此來檢驗增強材料及其與樹脂復(fù)合的相關(guān)性能。碳纖維復(fù)絲的測試方法就是一個例子。 表11-12 石英纖維夫捻粗紗增強氰酸酯樹脂單向復(fù)合材料力學(xué)性能
石英玻璃具有優(yōu)良的介電性能。表11-15列出了不同類型玻璃的介電性能。由表可見,除D玻璃的介電常數(shù)值接近于石英玻璃外,它比E玻璃和R/S玻璃分別低了42% (1MHz)、39%(10GHz)和26%(1MHz)、28%(lOGHz)。在介質(zhì)損耗方面,在頻率1MHz時,石英玻璃的介質(zhì)損耗只有D玻璃的1/8,其他情況均低1個數(shù)量級以上。石英玻璃介電常數(shù)、介質(zhì)損耗與頻率間的關(guān)系見圖11-9和圖11-10。石英玻璃介電常數(shù)和介質(zhì)損耗與溫度的關(guān)系見圖6-ll。由圖可知,當溫度低于700℃時石英玻璃的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗不隨溫度的升高而變化。 表11-16表明,石英玻璃纖維增強聚酯樹脂的復(fù)合材料的介電性能優(yōu)于D纖維、E纖維聚酯樹脂復(fù)合材料的介電性能。石英玻璃纖維復(fù)合材料介電性能與溫度的關(guān)系見表11-17。不同樹脂對石英玻璃纖維復(fù)合材料介電性能的影響見圖11-12和圖11-13。試驗結(jié)果表明,以氰酸酯樹脂為基體的復(fù)合材料具有的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,同時表現(xiàn)出與石英玻璃相類似的規(guī)律。 表11-17 石英玻璃纖維復(fù)合材料介電性能與溫度的關(guān)系
?。ㄋ模釋W(xué)性質(zhì) 石英玻璃纖維SiO2含量非常高,加熱到1649℃也不會熔融和蒸發(fā)。當溫度連續(xù)或長期超過982℃時,由于方石英晶體的析出,纖維變硬后發(fā)脆,但其物理形態(tài)或隔熱性能不變。石英玻璃纖維還具有優(yōu)良的抗熱沖擊性能,如將它加熱到1093℃后,迅速投入水中急冷,其物理形態(tài)不發(fā)生任何變化。 石英玻璃纖維織物(8緞緞紋組織)在不同溫度下曝露1個月后,測得其斷裂強力與溫度的關(guān)系,如圖11-14所示。由圖可見,其高溫強度保留率在950℃時約為50%,在1200℃時約為36%,是其他玻璃纖維所不可比擬的。不過對于標準型石英玻璃纖維織物則要差些。 石英玻璃纖維及其織物在1000℃下,歷時1000h后,測得其收縮率低于1.5%。因此,在實際使用中,可視其為無收縮,而且熱曝露后還具有較好的柔軟性。 石英玻璃纖維和其他玻璃纖維、硅酸鋁纖維一樣,熱膨脹呈現(xiàn)出各向同性的特點。但它的熱膨脹系數(shù)小,僅0.54×106/K,D纖維、E纖維、R/S纖維分別為3×10'6/K.5×10'6/K和4×10-6/K。 |







