1. Che cosa è la fibra di vetro?
Fibre di vetroSono ampiamente utilizzati grazie al loro rapporto qualità-prezzo e alle buone proprietà, principalmente nell'industria dei compositi. Già nel XVIII secolo, gli europei si resero conto che il vetro poteva essere filato in fibre per la tessitura. La bara dell'imperatore francese Napoleone conteneva già tessuti decorativi realizzati confibra di vetroLe fibre di vetro sono costituite sia da filamenti che da fibre corte o fiocchi. I filamenti di vetro sono comunemente utilizzati in materiali compositi, prodotti in gomma, nastri trasportatori, teloni, ecc. Le fibre corte sono utilizzate principalmente in feltri non tessuti, materie plastiche ingegneristiche e materiali compositi.
Le interessanti proprietà fisiche e meccaniche della fibra di vetro, la facilità di fabbricazione e il basso costo rispetto afibra di carbonioLo rendono il materiale di scelta per applicazioni composite ad alte prestazioni. Le fibre di vetro sono composte da ossidi di silice. Le fibre di vetro presentano eccellenti proprietà meccaniche, come minore fragilità, elevata resistenza, bassa rigidità e leggerezza.
I polimeri rinforzati con fibra di vetro sono costituiti da una vasta classe di diverse forme di fibre di vetro, come fibre longitudinali, fibre tagliate, stuoie intrecciate estuoie di fili tagliatie vengono utilizzate per migliorare le proprietà meccaniche e tribologiche dei compositi polimerici. Le fibre di vetro possono raggiungere elevati rapporti di aspetto iniziali, ma la fragilità può causarne la rottura durante la lavorazione.
1. le caratteristiche della fibra di vetro
Le principali caratteristiche della fibra di vetro includono i seguenti aspetti:
Non è facile assorbire l'acqua:La fibra di vetro è idrorepellente e non è adatta per i vestiti, perché il sudore non verrà assorbito, facendo sentire chi lo indossa bagnato; poiché il materiale non è influenzato dall'acqua, non si restringerà
Inelasticità:A causa della mancanza di elasticità, il tessuto ha scarsa elasticità e capacità di recupero intrinseche. Pertanto, necessita di un trattamento superficiale per resistere alla formazione di pieghe.
Alta resistenza:La fibra di vetro è estremamente resistente, quasi quanto il Kevlar. Tuttavia, quando le fibre si sfregano tra loro, si rompono e il tessuto assume un aspetto ispido.
Isolamento:Sotto forma di fibra corta, la fibra di vetro è un ottimo isolante.
Drappeggiabilità:Le fibre cadono bene e sono ideali per le tende.
Resistenza al calore:Le fibre di vetro hanno un'elevata resistenza al calore, possono sopportare temperature fino a 315 °C e non sono attaccate dalla luce solare, dalla candeggina, dai batteri, dalla muffa, dagli insetti o dagli alcali.
Suscettibile:Le fibre di vetro sono soggette ad attacco da acido fluoridrico e acido fosforico caldo. Poiché la fibra è un prodotto a base di vetro, alcune fibre di vetro grezze, come i materiali isolanti per uso domestico, devono essere maneggiate con cura, poiché le estremità delle fibre sono fragili e possono perforare la pelle. Pertanto, è consigliabile indossare i guanti quando si maneggia la fibra di vetro.
3. Processo di fabbricazione della fibra di vetro
Fibra di vetroLa fibra di vetro è una fibra non metallica attualmente ampiamente utilizzata come materiale industriale. Generalmente, le materie prime di base della fibra di vetro includono vari minerali naturali e sostanze chimiche artificiali; i componenti principali sono sabbia silicea, calcare e carbonato di sodio.
La sabbia silicea agisce come un agente vetroso, mentre la soda e il calcare contribuiscono ad abbassare la temperatura di fusione. Il basso coefficiente di dilatazione termica, combinato con la bassa conduttività termica rispetto all'amianto e alle fibre organiche, rende la fibra di vetro un materiale dimensionalmente stabile che dissipa rapidamente il calore.
Fibre di vetroSono prodotti mediante fusione diretta, che prevede processi quali compounding, fusione, filatura, rivestimento, essiccazione e confezionamento. Il lotto è la fase iniziale della produzione del vetro, in cui le quantità di materiale vengono accuratamente miscelate e la miscela viene quindi inviata a un forno per la fusione ad alta temperatura di 1400 °C. Questa temperatura è sufficiente a convertire la sabbia e gli altri ingredienti in uno stato fuso; il vetro fuso fluisce quindi nella raffineria e la temperatura scende a 1370 °C.
Durante la filatura delle fibre di vetro, il vetro fuso fuoriesce da una manica con fori molto sottili. La piastra di rivestimento viene riscaldata elettronicamente e la sua temperatura è controllata per mantenere una viscosità costante. Un getto d'acqua è stato utilizzato per raffreddare il filamento in uscita dalla manica a una temperatura di circa 1204 °C.
Il flusso estruso di vetro fuso viene meccanicamente trasformato in filamenti con diametri che vanno da 4 μm a 34 μm. La tensione viene fornita tramite un avvolgitore ad alta velocità e il vetro fuso viene trasformato in filamenti. Nella fase finale, ai filamenti vengono applicati rivestimenti chimici di lubrificanti, leganti e agenti leganti. La lubrificazione contribuisce a proteggere i filamenti dall'abrasione durante la raccolta e l'avvolgimento in confezioni. Dopo l'appretto, le fibre vengono essiccate in forno; i filamenti sono quindi pronti per l'ulteriore lavorazione in fibre tagliate, roving o filati.
4.l'applicazione della fibra di vetro
Fibra di vetro È un materiale inorganico che non brucia e mantiene circa il 25% della sua resistenza iniziale a 540 °C. La maggior parte delle sostanze chimiche ha scarsi effetti sulle fibre di vetro. La fibra di vetro inorganica non si ammuffisce né si deteriora. Le fibre di vetro sono influenzate dall'acido fluoridrico, dall'acido fosforico caldo e da sostanze fortemente alcaline.
È un ottimo materiale isolante elettrico.Tessuti in fibra di vetropresentano proprietà quali basso assorbimento di umidità, elevata resistenza, resistenza al calore e bassa costante dielettrica, che li rendono rinforzi ideali per circuiti stampati e vernici isolanti.
L'elevato rapporto resistenza/peso della fibra di vetro la rende un materiale eccellente per applicazioni che richiedono elevata resistenza e peso minimo. In forma tessile, questa resistenza può essere unidirezionale o bidirezionale, consentendo flessibilità di progettazione e costi per un'ampia gamma di applicazioni nei settori automobilistico, dell'edilizia civile, degli articoli sportivi, aerospaziale, nautico, elettronico, domestico ed eolico.
Vengono inoltre utilizzate nella produzione di compositi strutturali, circuiti stampati e vari prodotti speciali. La produzione mondiale annua di fibra di vetro è di circa 4,5 milioni di tonnellate e i principali produttori sono la Cina (quota di mercato del 60%), gli Stati Uniti e l'Unione Europea.
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Data di pubblicazione: 29 settembre 2022
