影響玻璃纖維強(qiáng)度的因素

(1)纖維直徑和長(zhǎng)度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響

一般情況,玻璃纖維的直徑愈細(xì),抗拉強(qiáng)度越高,但在不同的拉絲溫度下拉制的同一直徑的纖維強(qiáng)度,也可能有區(qū)別.玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度和長(zhǎng)度有關(guān),隨著纖維長(zhǎng)度的增加,拉伸強(qiáng)度顯著下降.直徑和長(zhǎng)度對(duì)玻璃纖維拉伸強(qiáng)度的影響,可以用微裂紋假說來解釋.因?yàn)殡S著纖維直徑和長(zhǎng)度的減小,纖維中微裂紋會(huì)相應(yīng)減少,從而提高了纖維強(qiáng)度.

(2)化學(xué)組成對(duì)強(qiáng)度的影響 一般是含堿量越高,、強(qiáng)度越低.無(wú)堿纖維比有堿纖維的拉伸強(qiáng)度高20%.

(3)玻璃液質(zhì)量對(duì)玻璃纖維強(qiáng)度的影響

1、結(jié)晶雜質(zhì)的影響:當(dāng)玻璃成分波動(dòng)或漏板溫度波動(dòng)或降低時(shí),可能導(dǎo)致纖維中結(jié)晶的出現(xiàn).實(shí)踐證明,有結(jié)晶的纖維比無(wú)結(jié)晶的纖維強(qiáng)度要低.

2,、玻璃液中的小氣泡也會(huì)降低纖維的強(qiáng)度.曾試驗(yàn)用含小氣泡的玻璃液拉直徑為μm ’的玻璃纖維其強(qiáng)度比用純凈玻璃液拉制的纖維強(qiáng)度降低20%.

(4)成型條件對(duì)玻璃纖維的影響 實(shí)踐證明,用漏板拉制的玻璃纖維強(qiáng)度高于用玻璃棒法拉制的纖維.在玻璃棒法中,用煤氣加熱生產(chǎn)的纖維又比用電熱絲加熱生產(chǎn)的纖維強(qiáng)度為高.如用漏板法拉制10μm玻璃纖維的強(qiáng)度為1700MPa,而用棒法拉制相同直徑的玻璃纖維強(qiáng) 度僅為1100MPa.這是因?yàn)椴ＡО糁患訜岬杰浕?粘度仍然很大,拉絲時(shí)纖維受到很大的應(yīng)力;此外玻璃棒法是在較低溫度下拉絲成型,其冷卻速度要比漏板法為低.

(5)表面處理對(duì)強(qiáng)度的影響 在連續(xù)拉絲時(shí),必須在單根纖維或纖維束上敷以浸潤(rùn)劑,它在纖維表面上形成一層保護(hù)膜,防止在紡織加工過程中,纖維間發(fā)生相互摩擦,而損傷纖維降低強(qiáng)度.玻璃布經(jīng)熱處理除去浸潤(rùn)劑后,強(qiáng)度下降很多,但在用中間粘結(jié)劑處理后,強(qiáng)度一般都可回升,這是因?yàn)橹虚g粘結(jié)劑涂層一方面對(duì)纖維起到保護(hù)作用,另一方面對(duì)纖維表面缺陷有所彌補(bǔ).

(6)存放時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響 玻璃纖維存放一段時(shí)間后其強(qiáng)度會(huì)降低,這種現(xiàn)象稱為纖維的老化.主要是空氣中的水分對(duì)纖維侵蝕的結(jié)果.因此,化學(xué)穩(wěn)定性高的纖維強(qiáng)度降低小,如同樣存放2年的有堿纖維強(qiáng)度降低33%,而無(wú)堿纖維降低很少.

(7)施加負(fù)荷時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響 玻璃纖維強(qiáng)度隨著施加負(fù)荷時(shí)間的增長(zhǎng)而降低.當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),尤其明顯.可能是吸附在微裂紋中的水分,在外力作用下,使微裂紋擴(kuò)展速度加快的緣故.