グラスファイバー これは、ガラスの薄くて柔軟なフィラメントからなる繊維状の材料です。 いくつかのカット、特徴、用途を示すことができます。 既存の主なガラス繊維（そして最も商業化されている）の中には、導電率が低いタイプ E があります。
ガラス繊維は主成分としてシリカを含んでいますが、その組成中に他の酸化物がいくつか含まれており、これが繊維の最終用途に影響を及ぼします。 繊維繊維は溶融ガラスから製造され、古代エジプトから利用されてきました。 しかし、その使用のピークは 20 世紀に起こり、繊維産業やポリマーの強化材として広く使用されました。
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グラスファイバーについてのまとめ
- グラスファイバーは、薄くて柔軟なガラスフィラメントから作られた素材です。
- ガラス繊維の種類は、その特性に応じて名前が付けられています。
- 最も売れているファイバーグラスはタイプ E です。
- グラスファイバーの主成分はシリカ、SiOです。2.
- グラスファイバーは繊維産業で断熱材として、またポリマーの補強材として使用できます。
- この素材は古代エジプトから使用されており、20世紀に最盛期を迎えました。
グラスファイバーとは何ですか?
グラスファイバー 細くて柔軟なフィラメントで作られた素材です ガラスの. グラスファイバーにはいくつかの種類があり、それぞれに異なる特性、カット、用途があります。 グラスファイバーの主成分はシリカ、SiOです。2ただし、結果として得られるグラスファイバーの組成においては、他の要素も非常に重要である可能性があります。
グラスファイバーの種類
グラスファイバーの種類には名前が付けられています それらの特定の特性に従って:
- と (電気) – 低い電気伝導率;
- s (強さ) – 優れた機械的抵抗。
- W (化学) – 優れた耐薬品性。
- M (モジュール） – 高い弾性。
- あ (アルカリ) – 高いアルカリ金属組成;
- D (誘電) – 低誘電率;
- 空気 (耐アルカリ性) – 高いアルカリ耐性。
現在生産されているガラス繊維のほとんどは、 約90%がE型. 以下の表は、主な種類のガラス繊維のおおよその化学組成を示しています。
ガラス繊維のおおよその化学組成（種類別） | |||||||
構成要素 |
と |
s |
W |
M |
あ |
D |
空気 |
SiO2 |
52-56 |
60-65 |
65 |
53,5 |
71,8 |
72-75 |
58,3-60,6 |
B2○3 |
4-6 |
- |
5 |
- |
- |
21-24 |
- |
アル2○3 |
12-15 |
23-35 |
4 |
- |
1 |
0-1 |
0,2 |
犬 |
21-23 |
0-9 |
14 |
13 |
8,8 |
0-1 |
- |
MgO |
0,4-4 |
6-11 |
3 |
9 |
3,8 |
0,5-0,6 |
- |
ZnO |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
叔父2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0-2,8 |
ZrO2 |
0,2-0,5 |
0-1 |
- |
2,0 |
- |
- |
18,1-21,2 |
で2○ |
0-1 |
0-0,1 |
8,5 |
- |
13,6 |
0,4 |
13,0-14,1 |
K2○ |
0-0,2 |
- |
- |
- |
0,6 |
0,4 |
0-2,8 |
読む2○ |
- |
- |
- |
3,0 |
- |
- |
- |
信仰2○3 |
0,2-0,5 |
0-0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
- |
F2 |
0,2-0,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
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グラスファイバーは何に使われますか?
用途としては、ガラス繊維 さまざまな産業分野で使用できます. その主な用途の 1 つは、ガラス繊維が使用される複合材料の製造です。 ポリマーを強化する.
データによると、2017年には100万トン以上のガラス繊維強化プラスチックが通常生産されているヨーロッパで生産されたことが示されています。 建設および輸送を目的とした. ガラス繊維は、軽い（密度が 2.5 g.cm の範囲）ことに加えて、鋼などの耐性のある材料のように動作することができます。-3）そして持っています 耐食性.
ガラス繊維も重要な役割を果たします 濾過と断熱（断熱または防音）用. グラスファイバーの熱性能は、ガラスの熱伝導率の低さだけでなく、熱伝導率の低さにも関係します。 材料の密度により、大量の空気が閉じ込められるようになり、繊維が断熱特性を提供します。 構造。
濾過の場合、繊維の表面積と繊維間の空間のサイズが重要な要素です。 適切な直径のファイバーを製造する方法により、この材料の濾過と断熱の側面を強化できます。
グラスファイバーはどのようにして得られるのでしょうか?
それらは存在します 2つのプロセス グラスファイバーの主な生産源。 その 1 つはグラスファイバーウールの製造です。、断熱に使用されます。 このプロセスでは、溶融ガラスの流れが回転機械内で乾燥されます。 壁に穴のある円形の金属製の容器で、2000 ～ 3000 RPM の速度で回転し、温度は 900～1100℃。
スイベルから出たガラス流は高速気流によってせき止められ、長さ数センチメートルの微細な繊維（直径10μm以下）に変化します。
グラスファイバーを製造する別の方法は、継続的なプロセスを通じて. ここでの目的は、強化を目的とした細い直径 (9 ～ 25 μm) のフィラメントを製造することです。 長さに関しては、 繊維は通常、糸と束になって生産されます。 （数百から数千の繊維の集合体）長さは約10km。
このプロセスでは、溶融ガラスが押し出し成形によってプラチナ (またはロジウム) プレートの非常に細かい穴を通過します。 ガラスは 1150 ～ 1300 °C の温度で穴から出てきます。、材料の化学組成に応じて異なります。 穴から出てくるガラスを冷却するには、水蒸気と純粋な空気を使用するのが一般的です。 繊維は 1000 m/min 以上の速度で引き出されます。
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ファイバーグラスはどのようにして生まれたのでしょうか?
ガラス繊維の入手可能性 古くから知られています吹きガラス技術が知られる前から。 エジプトの花瓶の多くは、ガラス繊維を粘土で適切に包み込んで作られていました。
繊維業界がグラスファイバーに関心を持つようになったのは、ずっと後になってからです。 フランスの物理学者 ルネ・アントワーヌ・フェルショー・ド・レオミュールは、1713 年に細いガラスの糸で装飾された織物を制作しました。. 繊維産業との関係が始まった頃のグラスファイバーの有名だがまれな用途は、 1893年、シカゴのコロンビア博覧会で女優が着用したドレスを製造し、展示会で注目を集めた。 眼鏡。
現在の金型でのグラスファイバー製造プロセスは 20 世紀前半に始まりました。 細い穴にガラス繊維を通す方法によるガラス繊維の製造は、1930年代に米国で始まり、1939年にドイツで始まりました。 1939 年には、米国オハイオ州ニューアークのオーエンズ・イリノイ・グラス社の努力のおかげで、 グラスファイバーの製造プロセスが改善されましたにより、経済的な観点から実行可能性が大幅に高まります。
20世紀の残りの期間に拡大があったにもかかわらず、 1990年代、業界は衰退し始めた、部門ごとに合理化の方法を必要とし、時代遅れの機械や設備を取り除く必要があり、小規模生産者はほぼ完全に消滅しました。
現在、グラスファイバー業界は機械化を進め、人件費を削減し、エネルギー使用量を削減することを目指しています。 たいていの 小規模企業が大規模生産者のシェアに統合された.
画像クレジット
[1] ハンファリー/シャッターストック
情報源
マルティノバ、E. セブラ、H. ガラス繊維。 で: 無機繊維および複合繊維: 生産、特性、および用途。 キャップ。 7. P. 131-163. イギリス：エルゼビア、2018年。
ジョーンズ、F. R.; ハフ、N. T. ガラス繊維の構造と性質。 に: 繊維および工業用繊維の引張特性のハンドブック。 キャップ。 15. P. 529-573. ケンブリッジ、英国: Woodhead Publishing Limited、2009 年。
ジョーンズ、F. R. ガラス繊維。 使用: 高性能繊維。 キャップ。 6. P. 191-238. ケンブリッジ、英国: Woodhead Publishing Limited、2001 年。
ステファノ・アラウホ・ノヴァイス著
化学の先生
ソース： ブラジル学校 - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fibra-de-vidro.htm