增強(qiáng)纖維a.ppt

1、增強(qiáng)纖維,在聚合物復(fù)合材料中，增強(qiáng)纖維主要用來提高聚合物的強(qiáng)度、模量和硬度。隨著材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用來增強(qiáng)聚合物的纖維類型與品種越來越多。常用的纖維主要有玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、聚合物纖維、植物纖維、無機(jī)纖維、陶纖維等。,典型增強(qiáng)纖維的主要物理性能,一、玻璃纖維,玻璃纖維具有一系列的優(yōu)越性能，作為聚合物的增強(qiáng)材料效果十分顯著。它產(chǎn)量大、價(jià)格低廉，是目前應(yīng)用最廣泛的一類增強(qiáng)纖維。 玻璃纖維：將玻璃加熱熔融并拉成絲。,連續(xù)纖維拉絲法：,石灰石、硼酸、石英砂、長石、碳酸鎂、氧化鋁,一定細(xì)度的粉料,粉碎,調(diào)制、混合,玻璃池窯,1500,熔融的玻璃原料,玻璃球,剔除雜質(zhì)和氣泡,坩堝,液滴,引下成絲

2、,集成一束,集束輪,涂上浸潤劑,制成一股原絲,繞絲筒,有關(guān)玻璃纖維的幾個(gè)概念：,單絲：由坩堝漏板一個(gè)漏孔中拉成的絲。 原絲或股：由漏板孔拉成的單絲經(jīng)集束輪匯成之一束即成原絲或股。 紗：原絲經(jīng)退繞加捻而成基本單紗，合股后稱合股紗。 捻度：指每一米玻璃纖維原絲經(jīng)過多少轉(zhuǎn)的加捻次數(shù)，以捻/米表示。根據(jù)加捻方向有順時(shí)針回轉(zhuǎn)（Z捻）和反時(shí)針回轉(zhuǎn)（S捻）之分。,無捻粗紗：浸有強(qiáng)化型浸潤劑的原絲成股后不經(jīng)加捻而合股者。 支數(shù)：1g原絲有多少米長，就稱為該原絲的支數(shù)。 浸潤劑：石蠟乳化型浸潤劑、強(qiáng)化型浸潤劑。,2.玻璃纖維的分類和性能：,學(xué)成分類似窗玻璃，力學(xué)強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性能都較差。 C玻璃（中堿

3、玻璃）也叫耐化學(xué)玻璃。化學(xué)穩(wěn)定性好，尤其耐酸堿性能比E 玻璃纖維好，力學(xué)性能不如E,來源豐富，價(jià)格便宜。 D玻璃也叫介質(zhì)玻璃。有良好的介電性能，其介電常數(shù)與介電損耗都比較小，主要用于電子工業(yè)。,E玻璃（無堿玻璃）也叫電氣玻璃，有良好的拉伸、壓縮強(qiáng)度與剛性、電器性能與熱性能，較好的防水性與抗堿性，但耐酸性略差些。成本低。 E-CR玻璃也叫耐腐蝕玻璃。 R玻璃和S玻璃,(2)按玻璃纖維直徑的粗細(xì)分類：,初級(jí)玻璃：單絲直徑大于20m； 中級(jí)纖維：單絲直徑在10m20m之間； 高級(jí)玻璃：單絲直徑在3m9m之間； 超級(jí)玻璃纖維：單絲直徑在3m以下。,典型的玻璃纖維直徑范圍及其代碼,(3)按玻璃纖維長度分

4、類：,連續(xù)玻璃纖維 短切玻璃纖維 磨碎玻璃纖維 （4）按玻璃纖維的交織結(jié)構(gòu)劃分： 短切原絲氈 連續(xù)原絲氈 玻璃纖維布,二、碳纖維,碳纖維是纖維狀的碳材料，其化學(xué)組成中碳元素占總質(zhì)量的90以上（幾乎是純碳）碳原子間的結(jié)合方式為石墨狀，形成石墨晶格結(jié)構(gòu)。但實(shí)際的碳纖維結(jié)構(gòu)并不是理想的石墨點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，而是屬于“亂層石墨結(jié)構(gòu)”。,1、碳纖維的類型,按照原料 纖維素基（人造絲基）、聚丙烯腈（PAN）基、瀝青基 按照制造條件和方法 碳纖維（8001600）、石墨纖維（20003000 ）、活性炭纖維、氣相生長碳纖維 按性能分類 通用級(jí)(GP)、高性能(HP),碳纖維與玻璃纖維性能比較,用途：高速車輛、賽車、賽艇、纖維機(jī)械、體育用品、釣魚竿、登山工具、武器等,三、有機(jī)聚合物纖維,有機(jī)聚合物纖維包括：芳綸（芳香族聚酰胺）、滌綸（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）、超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖維（高強(qiáng)度聚乙烯纖維、超高模量聚乙烯纖維）等。 芳綸是一種耐高溫合成纖維，長期連續(xù)使用溫度為-200200 ，最高使用溫度達(dá)240 ，Tg300 ，分解溫度為500 。,芳綸是一種耐高溫合成纖維，長期連續(xù)使用溫度為-200200 ，最高使