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1. Cos'è la fibra di vetro?

Fibre di vetrosono ampiamente utilizzati per il loro rapporto costo-efficacia e le buone proprietà, principalmente nell'industria dei compositi.Già nel 18° secolo, gli europei si resero conto che il vetro poteva essere filato in fibre per la tessitura.La bara dell'imperatore francese Napoleone aveva già dei tessuti decorativifibra di vetro.Le fibre di vetro hanno sia filamenti che fibre corte o fiocchi.I filamenti di vetro sono comunemente usati in materiali compositi, prodotti in gomma, nastri trasportatori, teloni, ecc. Le fibre corte sono utilizzate principalmente in feltri non tessuti, tecnopolimeri 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 preferito per le applicazioni composite ad alte prestazioni.Le fibre di vetro sono composte da ossidi di silice.Le fibre di vetro hanno eccellenti proprietà meccaniche come meno fragilità, elevata resistenza, bassa rigidità e leggerezza.

I polimeri rinforzati con fibra di vetro sono costituiti da un'ampia classe di diverse forme di fibre di vetro, come fibre longitudinali, fibre tagliate, stuoie tessute estuoie di filo tritatoe sono usati per migliorare le proprietà meccaniche e tribologiche dei compositi polimerici.Le fibre di vetro possono raggiungere proporzioni iniziali elevate, ma la fragilità può causare la rottura delle fibre durante la lavorazione.

1. le caratteristiche della fibra di vetro

Le principali caratteristiche della fibra di vetro comprendono 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 viene assorbito, facendo sentire chi lo indossa bagnato;poiché il materiale non è influenzato dall'acqua, non si restringe

Anelasticità:A causa della mancanza di elasticità, il tessuto ha poca elasticità e recupero intrinseci.Pertanto, necessitano di un trattamento superficiale per resistere alle rughe.

Molta forza:La fibra di vetro è estremamente resistente, quasi quanto il kevlar.Tuttavia, quando le fibre si sfregano l'una contro l'altra, si rompono e fanno assumere al tessuto un aspetto ispido.

Isolamento:In forma di fibra corta, la fibra di vetro è un ottimo isolante.

Drappeggiabilità:Le fibre drappeggiano bene, rendendole ideali per le tende.

Resistenza al calore:Le fibre di vetro hanno un'elevata resistenza al calore, possono resistere a temperature fino a 315°C, non sono influenzate da luce solare, candeggina, batteri, muffe, insetti o alcali.

Suscettibile:Le fibre di vetro sono influenzate dall'acido fluoridrico e dall'acido fosforico caldo.Poiché la fibra è un prodotto a base di vetro, alcune fibre di vetro grezzo devono essere maneggiate con cura, come i materiali isolanti domestici, poiché le estremità delle fibre sono fragili e possono perforare la pelle, quindi è necessario indossare i guanti quando si maneggia la fibra di vetro.

3. Processo di fabbricazione della fibra di vetro

Fibra di vetroè 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 prodotti chimici artificiali, i componenti principali sono sabbia silicea, calcare e carbonato di sodio.

La sabbia di silice agisce come un formatore di vetro, mentre carbonato di sodio e calcare aiutano ad abbassare la temperatura di fusione.Il basso coefficiente di dilatazione termica unito alla bassa conducibilità 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 coinvolge processi come la composizione, la fusione, la filatura, il rivestimento, l'essiccazione e il confezionamento.Il lotto è lo stato iniziale della lavorazione del vetro, in cui le quantità di materiale vengono accuratamente miscelate e quindi la miscela viene inviata ad un forno per la fusione ad una temperatura elevata di 1400°C.Questa temperatura è sufficiente per convertire la sabbia e altri ingredienti in uno stato fuso;il vetro fuso fluisce quindi nel raffinatore e la temperatura scende a 1370°C.

Durante la filatura delle fibre di vetro, il vetro fuso fuoriesce attraverso un manicotto con fori molto sottili.La piastra di rivestimento è riscaldata elettronicamente e la sua temperatura è controllata per mantenere una viscosità costante.Un getto d'acqua è stato utilizzato per raffreddare il filamento mentre usciva dal manicotto ad una temperatura di circa 1204°C.

Il flusso estruso di vetro fuso viene aspirato meccanicamente in filamenti con diametri che vanno da 4 μm a 34 μm.La tensione viene fornita utilizzando un avvolgitore ad alta velocità e il vetro fuso viene aspirato in filamenti.Nella fase finale, ai filamenti vengono applicati rivestimenti chimici di lubrificanti, leganti e agenti di accoppiamento.La lubrificazione aiuta a proteggere i filamenti dall'abrasione mentre vengono raccolti e avvolti in pacchetti.Dopo la calibratura, le fibre vengono essiccate in forno;i filamenti sono quindi pronti per l'ulteriore lavorazione in fibre tagliate, stoppini 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 scarso effetto sulle fibre di vetro.La fibra di vetro inorganica non si muffe né si deteriorerà.Le fibre di vetro sono influenzate da acido fluoridrico, acido fosforico caldo e sostanze fortemente alcaline.

È un ottimo materiale isolante elettrico.Tessuti in fibra di vetrohanno proprietà come 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 lo rende un materiale eccellente per applicazioni che richiedono un'elevata resistenza e un peso minimo.In forma tessile, questa forza può essere unidirezionale o bidirezionale, consentendo flessibilità nel design e nei costi per un'ampia gamma di applicazioni nel mercato automobilistico, edilizia civile, articoli sportivi, aerospaziale, navale, elettronica, casa ed energia eolica.

Sono anche utilizzati nella produzione di compositi strutturali, circuiti stampati e vari prodotti speciali.La produzione annua mondiale 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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Tempo di pubblicazione: 29 settembre 2022