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玻璃纖維桿--影響纖維復合材料強度的因素的介紹

2014-12-18 16:37:09??????點擊:
1、纖維直徑和長度對拉伸強度的影響
一般情況,玻璃纖維的直徑愈細,抗拉強度越高,但在不同的拉絲溫度下拉制的同一直徑的纖維強度,也可能有區別。玻璃纖維的拉伸強度和長度有關,隨著纖維長度的增加,拉伸強度顯著下降直徑和長度對玻璃纖維拉伸強度的影響,可以用微裂紋假說來解釋。因為隨著纖維直徑和長度的減小,纖維中微裂紋會相應減少,從而提高了纖維強度。
 
2、化學組成對強度的影響
一般是含堿量越高、強度越低。無堿纖維比有堿纖維的拉伸強度高20%研究證明,高強和無堿纖維,由于成型溫度高,硬化速度快,結構鏈能大等原因,因此具有很高的抗拉強度。含K2O和PbO 成分多的玻璃纖維強度較低。
 
3、玻璃液質量對玻璃纖維強度的影響
A)結晶雜質的影響:當玻璃成分波動或漏板溫度波動或降低時,可能導致纖維中結晶的出現。實踐證明,有結晶的纖維比無結晶的纖維強度要低。
B)玻璃液中的小氣泡也會降低纖維的強度。曾試驗用含小氣泡的玻璃液拉直徑為5.7um,的玻璃纖維其強度比用純凈玻璃液拉制的纖維強度降低20%。
實踐證明,用漏板拉制的玻璃纖維強度高于用玻璃棒法拉制的纖維。在玻璃棒法中,用煤氣加熱生產的纖維又比用電熱絲加熱生產的纖維強度為高。如用漏板法拉制10um,玻璃纖維的強度為1700MPa,而用棒法拉制相同直徑的玻璃纖維強度僅為1100MPa。這是因為玻璃棒只加熱到軟化,粘度仍然很大,拉絲時纖維受到很大的應力;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。用各種不同成型方法生產的玻璃纖維的強度各不相同。用漏板法拉制的纖維強度最高,氣流吹拉長棉次之,玻璃棒法再次之。然后是蒸汽立吹短棉,強度最低是蒸汽噴吹礦棉。在采用漏板拉絲的方法中,采用較高的成型溫度,較小的漏孔直徑,可以提高纖維強度。
  
5、表面處理對強度的影響
在連續拉絲時,必須在單根纖維或纖維束上敷以浸潤劑,它在纖維表面上形成一層保護膜,防止在紡織加工過程中,纖維間發生相互摩擦,而損傷纖維降低強度。玻璃布經熱處理除去浸潤劑后,強度下降很多,但在用中間粘結劑處理后,強度一般都可回升,這是因為中間粘結劑涂層一方面對纖維起到保護作用,另一方面對纖維表面缺陷有所彌補。
  
6、存放時間對強度的影響
玻璃纖維存放一段時間后其強度會降低,這種現象稱為纖維的老化。主要是空氣中的水分對纖維侵蝕的結果。此,化學穩定性高的纖維強度降低小,如同樣存放233年的有堿纖維強度降低33%,而無堿纖維降低很少。
 
7、施加負荷時間對強度的影響
玻璃纖維強度隨著施加負荷時間的增長而降低。當環境溫度較高時,尤其明顯。可能是吸附在微裂紋中的水分,在外力作用下,使微裂紋擴展速度加快的緣故。
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