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无机纤维

补充:0  浏览:6525  发布时间:2012-4-10
无机纤维 (inorganic fibre)是以矿物质为原料制成的化学纤维。主要品种有玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维和金属纤维等。
无机纤维种类
  可分为玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维、
玻璃纤维
  用玻璃熔体拉制成的纤维。主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙,也可以因改性需要加入一些其他成分。玻璃纤维又分硅酸盐玻璃纤维和硼硅酸盐玻璃纤维两大类。硅酸盐玻璃纤维又根据特性分为:无碱电绝缘玻璃(E玻璃)、碱玻璃(A玻璃)、耐化学玻璃(C玻璃)、高强玻璃(S玻璃)、含钻玻璃( L玻璃)、高弹性模量玻璃(M玻璃)和低介电玻璃(D玻璃)等。
常用两种制造方法
  ①玻璃球法,根据要求的配方制成玻璃小球,剔除次品,而后送入坩埚中熔融,使熔态玻璃从坩埚底部的许多小孔中流出形成丝束。此后将丝束上油并集束再送到速度高达 2000~5000米/分的拉丝机卷绕筒上,拉伸而成为玻璃丝。
  ②直接法:即池窑拉丝法。不需要先制成玻璃球,可以直接将各组分按配比同时投入池窑内熔融,熔态玻璃经澄清后通过窑内数十块拉丝板的小孔流出,再按前述处理工序获得玻璃长丝。此外,也可以采用高压蒸汽或压缩空气喷吹刚出喷丝板小孔的玻璃流,将其吹拉成12~38厘米长度的短纤维,即玻璃棉。如从快速旋转的容器四周的小孔中甩出玻璃熔液,则可借离心力使其分散而后凝固为纤维。
用途
  玻璃纤维除有连续的长丝和切成一定长度的短纤维供作织物用之外,近年来又发展了卷曲纤维、空心纤维、麻面纤维和表面涂层纤维等品种。根据用途尚有:有拈纱、无拈纱、膨体纱、混纺纱、染色纱、导电纱、股线、缝纫线、缆线、轮胎帘子线、毡片和各种织物制品。
  玻璃纤维的截面呈圆形,直径在数微米至20微米之间,比重2.4~2.7克/厘米3;拉伸强度可达7克/旦,导热系数0.03千卡/米·度。有良好的耐热性、耐湿性、不燃性、耐化学腐蚀性、抗霉、抗蛀、电绝缘性等特点。玻璃纤维广泛用于装饰织物、增强复合材料、电绝缘、绝热、化工过滤和环保工程上的吸音材料。玻璃纤维质轻,强度高,耐腐蚀和耐高温,还被用来制造高负荷轮胎帘子线和传送带,在火箭技术、宇航服和人造卫星外壳等方面也得到广泛的应用。
石英玻璃纤维
  以高纯度的晶体石英加工而成的纤维。将石英棒或石英管通过氢氧气吹管的高温初步熔融成细丝,再通过一排轴向氢氧细吹管将其在软化状态下拉成石英丝,卷绕在金属圆筒网上。所得纤维的直径约为0.8微米,最大抗拉强度为650公斤/毫米2。石英纤维耐酸、耐碱(KOH例外),熔点超过1660℃,有良好的绝缘性和回弹性。常用于过滤热酸和腐蚀性气体,也可用于原子能工厂热绝缘和防辐射材料、喷气式飞机机翼和导弹部件等的纤维材料,还可用以制造光导纤维。
硼纤维
  一般采用卤化硼还原生成的元素硼,在连续蒸发装置中析附于载体纤维(金属纤维或化学纤维)上生成的包覆纤维。载体纤维在析附室的三氯化硼和氢气的混合气流中,于1000~1200℃的温度下徐徐通过,元素硼的蒸气即沉积在载体纤维上。通过调节载体纤维经过沉积室的速度,可获得不同直径的硼纤维。硼纤维质地柔软,直径一般在100微米左右,比重2.62克/厘米3,熔点2050℃。弹性模数比玻璃钢高5倍,断裂强度可达280~350公斤/毫米2。几乎不受酸、碱和大多数有机溶剂的浸蚀,绝缘性良好,有吸收中子的能力。但硼纤维在高温下能与大多数金属起反应而变脆,使用温度超过1200℃时强力显著下降。硼纤维除制成纺织材料用作宇航服和防火服外,常与金属材料或塑料制成增强复合材料,用作航空、航天器中的耐烧蚀材料和防辐射材料等。
陶瓷纤维
  主要品种有高岭土纤维、铁矾土纤维、蓝晶石纤维等。成分均为氧化铝和二氧化硅。含有氧化铝和二氧化硅组分的天然矿物在熔炉中熔融后,从炉底小孔中流出,被接近垂直的压缩空气吹拉成极细的纤维。这种纤维有突出的耐热性,在1260℃的高温下仍保持弹性,能抵抗红外线的辐射,有极强的过滤能力,可以过滤直径仅为0.3微米的粒子,特别适用于腐蚀性液体和气体的过滤,绝缘性能好。用它制成的毡是优良的隔热材料,可作为内燃机、喷气发动机和火箭发射台的消音器。
金属纤维
  以金属或其他合金制成的纤维。早期采用拉细金属丝或切割滚卷的金属箔来制造,现已采用熔体纺丝法制取。金属纤维比重大、质硬、不吸汗、易生锈,所以不适宜作衣着之用。但可作室内装饰品、帷帐、挂景等。工业上用作轮胎帘子线、带电工作服、电工材料等。
其他
  此外,尚有石棉纤维、矿渣棉、高硅氧纤维、氧化铝纤维等其他无机纤维。

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