Quin és l'estat actual de la indústria de la fibra de vidre?
Introducció aFibra de vidre
Fibra de vidreés un material-no metàl·lic inorgànic d'alt rendiment- fet de minerals inorgànics naturals no metàl·lics-, com ara la pirofil·lita, la sorra de quars i la pedra calcària. Es produeix mitjançant una sèrie de processos que inclouen fusió, estirat i bobinat a alta-temperatura, segons una fórmula específica. Posseeix avantatges com ara bones propietats d'aïllament, alta resistència mecànica, forta resistència a la calor i bona resistència a la corrosió, i s'utilitza àmpliament en les indústries de l'automoció, l'electrònica, la generació d'energia eòlica, la construcció naval, l'aeroespacial, la construcció, el petroli i la indústria química. S'utilitza habitualment com a material de reforç i s'aplica en diverses indústries com a materials compostos.
La fibra de vidre es pot classificar de diverses maneres, incloent-hi el contingut d'òxid de metall alcalí, les propietats de la fibra, el diàmetre del monofilament i l'aspecte de la fibra. Segons el contingut total d'òxids de metalls alcalins (normalment Na₂O i K₂O), es pot dividir en fibra de vidre lliure d'àlcali-(fibra de vidre E), fibra de vidre alcalina mitjana-(fibra de vidre C) i fibra de vidre-alta alcalina (fibra de vidre A).
La fibra de vidre E està feta d'aluminoborosilicat amb un contingut d'òxid de metall alcalí inferior a l'1%. A nivell mundial, més del 90% de les fibres de vidre són fibra de vidre E-. La fibra de vidre E- té un bon aïllament elèctric i propietats mecàniques, però poca resistència als àcids, la qual cosa la fa inadequada per a entorns àcids. S'utilitza àmpliament en aplicacions que requereixen aïllament elèctric o com a material de reforç.
La fibra de vidre alcalina mitjana-conté normalment entre un 8% i un 12% d'òxids de metalls alcalins. La fibra C-de vidre representa aproximadament el 5% de la producció total de fibra de vidre. La fibra de vidre C- té una forta resistència als àcids, però propietats elèctriques pobres i una resistència mecànica inferior que la fibra de vidre E{-. No obstant això, és resistent a la corrosió química i es pot utilitzar en tancs d'emmagatzematge d'àcids i dipòsits de galvanoplastia, així com en materials de reforç de cobertes d'asfalt on els requisits de resistència mecànica són més baixos.
Una-fibra de vidre normalment conté un 14,5% o més d'òxids de metalls alcalins. Una-fibra de vidre té poca resistència a l'aigua; després d'estar exposats a l'aigua, els productes que s'elaboren amb ella es tornen trencadissos ràpidament i perden força, la qual cosa la fa inutilitzable. S'ha eliminat en gran part.
Mètodes de producció convencionals
Els principals mètodes de producció de fibres de vidre contínues són l'estirament del gresol i el dibuix del forn del tanc. El diàmetre dels monofilaments de fibra de vidre resultants és generalment d'1,5 μm ~ 25 μm, principalment 4 μm ~ 14 μm.
(1) Mètode de dibuix del gresol: primer, es trituren diverses matèries primeres amb composicions especificades i després s'afegeixen a un forn de dipòsit de vidre, on es fonen a una temperatura elevada d'uns 1500 graus. A continuació, es formen esferes de vidre d'un diàmetre determinat mitjançant una màquina-per fer boles (d'aquí el nom de "mètode de boles"). A continuació, les esferes de vidre s'afegeixen a un gresol que conté una placa deflectora de platí i es tornen a fondre en una fosa giratòria, que surt de la boquilla de la placa deflectora de platí i s'estira en fibres de vidre contínues. Aquest mètode té un alt consum d'energia, una baixa productivitat laboral i un procés de conformació inestable, i s'ha eliminat en gran mesura.
(2) Mètode de dibuix del forn de tancs: aquest mètode omet el procés-de fer boles. Després que el vidre fos des dels forats d'una placa deflector porosa d'aliatge de platí-rodi, és arrossegat en filaments de vidre continus per una màquina d'estirament d'alta velocitat-. La massa de vidre resultant s'extreu directament en fibres, d'aquí el nom de "mètode de dibuix directe" o "mètode d'un-pas". A més, en comparació amb el mètode de dibuix del gresol, el mètode del forn de tanc té una capacitat de producció més gran, una millor controlabilitat del procés i una qualitat de producte més estable.
Història deFibra de vidreDesenvolupament
A la dècada de 1930, les empreses d'Owens-Illinois Glass Company i Corning Glass Factory es van fusionar per formar Owens Corning Fibreglass Company. Després de la Segona Guerra Mundial, la indústria mundial de la fibra de vidre es va desenvolupar ràpidament, amb una millora contínua en la tecnologia de producció, donant lloc a un gran nombre d'empreses de fibra de vidre com PPG Industries (EUA), Saint-Gobain Group (França) i Nittobo (Japó). la indústria de la fibra de vidre del meu país va començar l'any 1958. Abans de la reforma i l'obertura, s'utilitzava principalment per a la defensa nacional i les indústries militars; després de la reforma i l'obertura, va passar a l'ús civil i es va desenvolupar ràpidament. Amb l'expansió contínua de la demanda del mercat, en els últims anys, la producció de fil de fibra de vidre del meu país ha augmentat any rere any. El 2023, la producció total de fil de fibra de vidre del meu país va assolir els 7,23 milions de tones, un augment-interanual-del 5,2%.
Estat actual i problemes
Entre les empreses de fibra de vidre del meu país, la Xina Jushi té la capacitat de producció més alta, que representa al voltant del 34%; Taishan Fiberglass i Chongqing International Composites segueixen de prop, cadascuna representant un 16%. En la recerca i el desenvolupament de-productes de fibra de vidre d'alt rendiment, tres empreses-China Jushi, Taishan Glass Fiber i Chongqing International Composites-poseeixen tecnologies bàsiques de-de primera classe i una sèrie de productes de fibra de vidre-alt rendiment, la qual cosa els converteix en empreses clau d'R+D i producció de fibra de vidre- d'alt rendiment del meu país.
①. Petita escala i qualitat de productes de fibra de vidre d'alt rendiment i compostos reforçats Actualment, la capacitat de producció de fibra de vidre, la producció i el nivell de tecnologia de producció del meu país es troben entre els principals del món, però s'enfronta a una situació d'excés de capacitat i homogeneïtzació greu dels productes de gamma baixa, mentre que els productes de gamma alta- pateixen una oferta insuficient i una competitivitat feble. En comparació amb l'escala de les varietats de fibra de vidre d'alt rendiment-a l'estranger, l'escala de diversos productes de fibra de vidre-alt rendiment al meu país és relativament petita. Actualment, la producció de diversos fils de fibra de vidre d'alt rendiment i especials (excepte els filats d'alt-mòdul i ultrafins), com ara els àlcalis-resistents, d'alta-resistència, de baix-dielèctric, de forma-irregular, de sílice{1}{1}4}{1}de color compost i d'alt color el quars i els fils de basalt només representen al voltant de l'1% de la producció total de fibra de vidre. Per tant, la producció i la qualitat de la fibra de vidre-d'alt rendiment i els productes no poden satisfer completament les necessitats del mercat-de gamma alta.
②. R+D insuficient en fibra de vidre i tecnologia i equips de fabricació de productes
Tot i que la tecnologia i els equips de fabricació de fibra de vidre ordinaris del meu país s'han acostat o han assolit nivells avançats internacionals, la fabricació de fibres de vidre especialitzades d'alt rendiment-, com ara els tipus de sílice d'alta-resistència, baixa-dielèctrica i alta-sílice, encara s'enfronta a reptes importants en indicadors clau com ara propietats mecàniques, propietats elèctriques i resistència a la calor. A més, les tecnologies bàsiques, com ara el disseny optimitzat de components i rendiment de fibra de vidre d'alt-rendiment, agents de dimensionament i agents de formació de pel·lícules- especials, i el processament profund de productes de fibra segueixen sent relativament febles, i els nivells d'equips de producció són baixos, cosa que dificulta el desenvolupament de fibres de vidre d'alt-rendiment cap a una alta qualitat, producció i industrialització a gran escala.
③. Desenvolupament desigual de la fabricació intel·ligent entre les empreses
Empreses líders i empreses principals clau en elfibra de vidreLa indústria atorga una gran importància a la fabricació intel·ligent, demostrant una forta motivació i capacitat per a actualitzacions intel·ligents i mostra nivells i resultats excel·lents en el desenvolupament intel·ligent. Tanmateix, les petites i mitjanes empreses-, a causa de factors com ara fons limitats, acumulació tecnològica insuficient i escassetat de talent, no tenen la motivació i la capacitat per promoure la fabricació intel·ligent. Els reptes que s'enfronten aquestes empreses durant la seva transformació intel·ligent inclouen, entre d'altres, els alts costos de les actualitzacions i substitucions d'equips, la dificultat per adaptar-se i dominar les noves tecnologies i la pressió per mantenir un avantatge de costos en la competència del mercat. Com a resultat, no tenen la motivació per invertir en l'actualització i la transformació intel·ligents, i el seu desenvolupament intel·ligent és relativament lent.
