Kaiyun 开云增强材料-玻璃纤维的特性以及发展前景doc

　　复合材料期末论文 姓名：杜强 学号：3 日期：2010.11.18 增强材料—玻璃纤维的特性以及发展前景 最常用的增强材料是玻璃纤维，占整个增强塑料行业所使用纤维的90％以上。玻璃纤维相对便宜，有良好的比强度。 玻璃纤维是无机非金属材料中的一种新型功能材料和结构材料。由于它具有耐高温、抗腐蚀、强度高、比重较、吸湿低、延伸小及绝缘好等一系列优异特性，在我国诞生四十多年来，除促使传统工业、农业及建筑业等技术改造及产品更新换代外，目前已广泛心用于电子、通讯、核能、航空、航天、兵器、舰艇及海洋开发、遗传工程等高新科技产业成为我国二十一世纪不可缺少的可持续发展的高新技术材料。 玻璃纤维虽然具有上述一系列优异特性，但是它也有一个致命的缺点，那就是脆性大，既不耐磨，更不耐折。积数十年来的生产实践与科学研究的成果，已经探索到对玻璃纤维单公或织物进行涂地或表面化学处理，或改变单丝直径、采用不同的织物结构，能有效地改善玻璃纤维的脆性。臂如有一种超细玻璃纤维织物，它的中公直径为3、8微米，国外称为贝它纱。由于纤维直径极细，故它的柔软件特别好。它比开士米软7倍，比的确凉棉布软14倍，开云 开云体育平台比一般工业用的9微米玻璃纤维软36倍，手感柔软，耐皱折。可用作宇航服及充气屋顶材料。 目前，国外玻璃纤维上业已经发展到倒个3000多个玻璃纤维品种，50000多个规格，每种规格都有种用途相对应。国外玻璃纤维产品按用途划分显本上可分为四大类：增强热固性塑料用玻璃纤维增强材料、增强热塑性塑料用玻璃纤维增强材料、增强沥青用玻璃纤维增强材料及玻璃纤维功织材料。其中玻璃纤维增强材料约占70－75％，玻璃纤维纺织材料只占25－30%。近几年来，国外玻璃纤维工业的开发速度加快，每年平均增长1000多个规格。但国外专家却认为，这样的品种开发速度，还不能最人限度地满足中场急剧发展的需要，只能算最低档的开发速度。 与国外玻璃纤维工业对比，我由玻璃纤维工业在六十年代中期仅有21个品种，61个规格。于七十年代中期发展到22个品种，但9个规格。八十年代改革开放以来，大胆引进国外先进技术，加大品种开发力度，到九十年代中期，才进一步发展到60多个品种，600多个规格。有一点值得提出的是，在上述四人类玻璃纤维品种中，自八十年代以来，无论在欧美，还是在日本，增强热塑性用玻璃纤维均以较高的增长速度发展。如美国在1986年增强热塑性塑料用玻璃纤维仅占增强玻璃纤维总用过的22．7％， 1990年增长到28．5％。2001年可达45一46%，顶计2010年将高达50%。增强热塑性塑料用玻璃纤维产品，除了传统的无捻粗纱、方格分外，还有短切原丝、短切原丝毯、连续原丝毡、针刺毡、磨碎纤维等。在这一系列产品中。我国玻璃纤维工业有的早已生产，但规格不全，有的刚刚起步，尚未投入大批量厂业化生产，还有的尚属空白，必需抓紧研制。由此可见，我国玻璃纤维上业与国外对比差距很大。 玻璃纤维特性优良，使用广泛，随着其它材料价格的不断上升，其相对优势将逐步突出，未来发展潜力巨大。玻璃纤维具有强度大、弹性模量大等特点，其主要用于制造玻璃钢和其它复合材料，这些材料和产品具有轻质、高强、耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化以及特殊的电、光、声、磁等优异的综合性能，是其它材料难以替代的功能和结构材料，是现代工业、电子、国防等技术不断发展不可或缺的基础材料，也是未來重点发展和部分替代现有材料的重要基础材料。 玻璃纤维是所有纤维材料中应用最为广泛的，其占纤维应用量的90%以上，主要用于建筑、交通、电子电气、工业设备、管罐、造船、医疗及海洋开发、航空航天、风力发电等众多行业，其在各地的应用状况如。 目前玻纤在我们所使用的各种材料中仅占2%，随着玻纤价格相对其它材料不再高不可攀，再加上其优异的物理化学性能，其应用必将越来越广泛，而传统材料则由于资源稀缺性的体现，价格不断创出新高，因此我们认为玻纤未来将一定程度上将取代部分传统材料。如玻璃钢门窗取代铝合金及塑钢门窗，部分船舶不再使用钢材为主要材料，而代之以玻璃钢，玻璃钢管罐代替钢材及塑料管罐，部分玩具及消费电子品的外壳改用玻纤材料等。 随着石油、煤炭等传统能源的逐渐紧缺，其价格也迅速上升，新兴可在再生能源被赋予了前所未有的关注，目前风能发点相对于太阳能等其它新兴能源最具成本优势。风电的发展使玻璃纤维的需求迅速增加，我们以目前国内市占率最高的新疆金丰科技股份公司的750kW风力发电机为例來看，其每台风机使用3片中航保定生产的HT23.5型号的GFRP（玻璃钢）页片，每片重量为3.22吨，则每台发电机风机页片的总重可达9.66吨，粗略的计算，08年装机容量将给玻纤带來约10万吨的新增需求，09年将带來20万吨的新增需求。 通过对国内建筑、基础设施、汽车、船舶、风电等主要玻纤使用行业发展的分析，我们认为未来3～5年玻纤行业将持续高速发展，玻纤需求CAGR将达到20％以上。 玻璃纤维用于计算机使人类处理信息的速度提高了六、七个数量级，它与传统的信息传输介质对比，玻璃纤维的频带宽、信息容量大。在光通讯技术中，应用光波作为信息载体，它的频率高达1013－1015赫，比微波还高1000多倍，一根直径只有6毫米的玻璃纤维光缆能够同时传输一万路电话。另外，光导玻璃纤维的损耗小、中继距离长。光还可以在狭小空间中进行测量，这是因为光纤的直径可以小到100微米，具有可挠性，因此，可以在狭小的空间弯曲进行测量。美国杜邦公司已经研制成功一种直径仅200微米的光纤，其截面积小到 10-2－10-5平方毫米，可以用于高分辨率测量和高分辨率图象传输。目前已经用在宇宙飞船中。 玻璃纤维及其制品在核能技术开发中大显身手，被称为必不可少的绝缘材料、开云 开云体育平台结构材料和绝热材料。不含氧化棚的耐辐射玻璃纤维，已经用作核反应堆内探测器电缆的绝缘材料及其它高温导线的绝缘材料。这种耐辐射玻璃纤维在累计中子通量为1X1020中子／cm2、累计r射线℃的长期辐照条件下，绝缘电阻仍能保持在106Ωm，比石英纤维还高一个数量级。还有一种含氧化铅的玻璃纤维，由于能屏蔽射线，所以可以用作接触射线的工作人员的防护服。另外，由于世界人口的不断增长，人类对食物、能源和各种矿物资源的需求量也日益增长，地球上现有陆地资源越来越不能满足人类的需要，而占地球70％的海洋却蕴藏着极其丰富的的上述资源。据资料介绍，海洋蕴藏着铀矿达50亿吨、碘矿800亿吨、黄金及铜各100亿吨。此外，海洋每年还可提供20亿吨鱼类、贝类和藻类食物。由于玻璃纤维具有的一系列优异特性，在人类向海洋进军中，开云 开云体育平台玻璃纤维将可大显身手。如海底石油及矿产开采，可用玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）作开采设备的结构材料和输送管道，储油罐及浮洞等，还可用作钻机的摩擦制动材料及治理海洋污染的净化设备等等。 聪明的玻纤企业家们，让我们与各工业部门的广大用户携手合作，充分发挥玻璃纤维的优异特性，把产品应用领域不断拓宽到一个新水平。 吴永坤,龚方红,沙德仁;纤维玻璃耐碱性的研究[J];玻璃纤维;2004年04期雷文,凌志达;玻璃钢在我国建筑领域的应用[J];工程塑料应用;2000年07期陈莉云,张海涛,王亚龙,王旭辉,张利兴,缪云坤,金宝源;玻璃纤维化学镀镍工艺条件的优化研究[J];兵器材料科学与工程;200

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