Fibra de vidre: l'heroi no reconegut darrere de l'esquelet d'acer dels plàstics d'enginyeria
La fibra de vidre que s'utilitza habitualment a la indústria dels plàstics modificats es pot classificar per composició i forma:
Classificació per composició química:
* **Lliure d'àlcali-Fibra de vidre(E Fibra de vidre):** Contingut àlcali<1%, balanced insulation, strength, and water resistance; highest production volume; used in wind turbine blades, PCBs, and plastic modification.
* **Fibra de vidre alcalina mitjana-(fibra de vidre C):** Contingut d'àlcali 6%-12%, bona resistència a l'àcid, aïllament més feble, baix cost; utilitzat per a la protecció contra la corrosió química i la impermeabilització d'asfalt.
Classificació per forma:
* **Fibra de vidre llarga i contínua sense retorçar:** Fibres de vidre extretes en paquets i enrotllades en rotlles per utilitzar-les en el processament tèxtil i el reforç estructural.
* **Talla-Fibra de vidre:** Rotllos de fibra de vidre que es tallen després del tractament superficial; una varietat important per a la modificació i el reforç plàstic.
* **Fibra de vidre plana:** Una varietat especial; fibres de vidre amb una secció transversal{0}}el·líptica controlada durant el procés de dibuix; disponible en formularis llargs i-tallats. Presenta un rendiment únic en aplicacions.
Com la fibra de vidre crea els "ossos d'acer i ferro" dels plàstics
La raó principal per la qual la fibra de vidre és el soci perfecte per als plàstics d'enginyeria rau en la seva capacitat per compensar les deficiències de rendiment de les resines de plàstic pur mitjançant un efecte sinèrgic de "fibra-resina" i transferència de força cohesionada.
Enfortiment mecànic: com afegir "barres d'acer" als plàstics, la resistència a la tracció pot augmentar entre un 20% i un 100%, i la resistència a l'impacte fins i tot pot acostar-se als nivells de metall;
Resistència a la deformació: inhibeix la contracció de la resina, fent que els productes siguin menys propensos a la deformació a altes temperatures i tensió, amb taxes de contracció controlades fins a un mínim del 0,15%;
Equilibri de costos: en comparació amb els plàstics d'enginyeria purs, els materials-reforçats amb fibra poden assolir requisits d'alt rendiment a un cost més baix. Per exemple, l'ús de fibra de vidre llarga PA per substituir el metall en peces d'automòbil redueix el pes en un 50% alhora que redueix els costos en un 30%.
Quins són els aspectes únics dels diferents tipus de fibra de vidre en plàstics?
Tanmateix, les diferents formes de fibra de vidre aporten efectes molt diferents als plàstics. Escollir el tipus adequat pot duplicar el rendiment del producte; triar el tipus incorrecte pot provocar problemes com ara fibra de vidre exposada i trencaments fàcils. Les fibres de vidre d'ús habitual inclouen principalment tres tipus: fibres de vidre llargues, fibres de vidre curtes i fibres de vidre planes. Difereixen significativament en morfologia, rendiment, mètodes de processament i escenaris d'aplicació.
Les fibres de vidre llargues actuen com a "barres d'acer sòlides", formant una xarxa contínua dins de la resina, transferint de manera eficient l'estrès. És per això que la seva resistència a l'impacte és del 50% al 100% superior a la de les fibres de vidre curtes.
Les fibres de vidre curtes actuen com a "pedra triturada", uniformement disperses però amb una longitud limitada, adequades per a aplicacions que requereixen una alta isotropia.
Les fibres de vidre planes actuen com a "llamines fines d'acer", amb un gruix de 3-10 μm i una amplada de 50-200 μm, permetent una àrea de contacte 3-5 vegades més gran amb la resina en comparació amb les fibres de vidre rodones, donant com a resultat un acabat superficial significativament millorat.
01
Característiques de l'aparença
① Fibra de vidre plana farcida amb PC
A causa de la seva estructura plana, semblant a una cinta-, l'àrea de contacte amb la resina de PC és 3-5 vegades més gran que la de les fibres de vidre rodones del mateix pes, donant lloc a una transició de la interfície fibra-resina més suau. Combinat amb la baixa rugositat de la superfície aconseguida a través d'un procés de dibuix especial, això condueix a una brillantor superficial més gran (mesurada amb un angle de 60 graus).
② PC farcit de fibra de vidre curta: les fibres curtes i uniformement disperses donen lloc a una dispersió de la llum més suau. Tanmateix, la interfície entre la fibra de -secció transversal rodona i la resina encara presenta una lleugera reflexió, la qual cosa condueix a un nivell de brillantor lleugerament inferior al de la fibra de vidre plana, normalment entre 70 i 80. L'efecte de fibra flotant exigeix més el procés d'emmotllament.
③ PC farcit de fibra de vidre llarga: les fibres llargues (6-12 mm) tendeixen a agregar-se durant el processament, i la interfície fibra-resina té petits buits a causa de l'"efecte esquelet", provocant una reflexió difusa de la llum en aquestes zones. El nivell de brillantor només és de 50 a 60, el que resulta en una superfície lleugerament mat, la qual cosa la fa més adequada per a productes funcionals com ara carcasses de maquinària d'enginyeria.
02
Propietats mecàniques:
Com més llarga sigui la fibra de vidre del plàstic, més punts d'unió entre la fibra de vidre i la resina, resultant en una millor resistència. Els plàstics de fibra de vidre llarga es poden considerar els "campions de la força" indiscutibles. Les dades mostren que, amb el mateix contingut, la resistència a la tracció del PA reforçat amb fibra de vidre llarga és un 20%-30% superior a la de la fibra de vidre curta, i la resistència a l'impacte amb osques és un 50% -60% més alta, cosa que la fa especialment adequada per a components d'estrès a llarg termini com ara para-xocs d'automòbils i pales de ventilador de motor.
Les fibres de vidre curtes destaquen en "equilibri". Tot i que són lleugerament més febles en força, presenten una bona isotropia, donant lloc a diferències de rendiment mínimes en diferents direccions, cosa que els fa adequats per a peces de precisió com ara engranatges i connectors.
Les fibres de vidre planes, en canvi, ofereixen una "duresa lateral" lleugerament millorada. L'ús de fibres de vidre planes per reforçar el PC de copolímer de silicona a les carcases dels telèfons mòbils millora la resistència a les caigudes en un 40% i evita el defecte de les "fibres de vidre exposades".
03
Rendiment d'estabilitat dimensional
L'"efecte esquelet" de les fibres de vidre llargues manté efectivament la resina al seu lloc, aconseguint una taxa de contracció tan baixa com el 0,15% en la direcció del flux. No obstant això, la diferència de contracció vertical és significativa, cosa que fa que els panells plans d'-àrea gran sigui propensos a deformar-se.
Les fibres de vidre curtes es redueixen de manera més uniforme, cosa que les fa aptes per a peces de mida petita i mitjana{0}}.
Les fibres de vidre planes, amb la seva estructura plana, ofereixen una restricció més equilibrada de la contracció-pla, cosa que les converteix en una opció ideal per als panells interiors d'automòbils.
Aplicació adequada: col·locar la fibra adequada al lloc correcte
No hi ha la millor fibra de vidre, només l'elecció correcta. Mirem els "principals camps de batalla" de diferents fibres de vidre.
Fibra de vidre llarga: el "líder" de la indústria pesada Per als components que requereixen-impacte a llarg termini i resistència a la càrrega, com ara suports de xassís d'automòbils, carcassa de maquinària de construcció i fixacions d'esquí, la fibra de vidre llarga és l'opció ideal. Els suports llargs de cable compost de fibra de vidre de Verton romanen lliures de corrosió-durant deu anys en entorns subterranis, solucionant completament el problema d'òxid dels suports metàl·lics.
Fibra de vidre curta: el "rei de la rendibilitat{0}}cost" en béns de consum quotidià. Per a components-de costos sensibles però fonamentalment resistents, com ara tambors de rentadora, suports del compressor d'aire condicionat i connectors electrònics, el reforç de fibra de vidre curta és perfectament adequat.
Fibra de vidre plana: una combinació d'estètica i rendiment. Per als components que requereixen resistència als cops i estètica, com ara carcases de telèfons mòbils, costats A-d'ordinadors portàtils i panells interiors d'automòbils, la fibra de vidre plana aconsegueix una superfície semblant a un mirall- alhora que manté una resistència suficient fins i tot amb un gruix de paret de només 0,8 mm.
