La clasificación de la fibra de vidrio, la formulación de la materia prima determina el rendimiento y las especificaciones del remolque afectan las aplicaciones.
Fibra de vidrioes una de las fibras de refuerzo más utilizadas en el campo de los materiales compuestos. Su clasificación puede basarse en tres dimensiones principales: composición de la materia prima, características de rendimiento y especificaciones del remolque. Diferentes categorías corresponden a diferentes direcciones de aplicación. La siguiente es una lógica detallada de clasificación y adaptación de aplicaciones.
I. Clasificación por composición de materia prima
Las materias primas para la fibra de vidrio son principalmente arena de cuarzo, carbonato de sodio y piedra caliza. Ajustando la fórmula se pueden formar sistemas de vidrio con diferentes composiciones químicas. Las categorías comunes son las siguientes:
1. Sin álcali-fibra de vidrio(E-fibra de vidrio): El contenido de óxido de metal alcalino es<2%, and the main components are SiO2, Al2O3, CaO, and B2O3. It contains no obvious alkali metal components. It has excellent insulation properties, balanced mechanical strength, good corrosion resistance (except for strong acids and alkalis), and high cost-effectiveness. It is mainly used as the core reinforcement in general-purpose composite materials, such as wind turbine blades, electronic and electrical insulation boards, automotive body parts, pipelines, and storage tanks.
2. La fibra de vidrio con contenido medio-alcalino (fibra de vidrio C-) tiene un contenido de óxido de metal alcalino del 8% al 12% y un bajo contenido de B2O3, lo que resulta en un costo menor que la fibra de vidrio sin álcali-. Su resistencia a la corrosión química (especialmente la resistencia a los ácidos) es superior a la de la fibra de vidrio sin álcali-, pero su aislamiento y resistencia mecánica son ligeramente inferiores. Es principalmente adecuado para aplicaciones de protección contra la corrosión con bajos requisitos de aislamiento, como revestimientos de tuberías resistentes a la corrosión química-, refuerzo de material impermeabilizante asfáltico y productos de fibra de vidrio comunes.
3. High-alkali fiberglass has an alkali metal oxide content >El 12%, en su mayor parte, está fabricado con vidrio reciclado, lo que resulta en un coste extremadamente bajo. Sus propiedades mecánicas y resistencia a la intemperie son malas y su aislamiento es débil. Se utiliza principalmente en campos de refuerzo no-estructurales, como productos -de gama baja como algodón aislante térmico, fieltro aislante acústico y materiales filtrantes.
4. La fibra de vidrio de alta-resistencia (fibra de vidrio S-/fibra de vidrio HS-) tiene un contenido de metales alcalinos extremadamente bajo. Su resistencia a la tracción y su módulo elástico son mucho más altos que los de la fibra de vidrio E-y tiene buena resistencia a las altas-temperaturas. Se utiliza principalmente en materiales compuestos de alto-rendimiento, como componentes estructurales secundarios aeroespaciales, equipos deportivos de alta-gama (palos de golf, mástiles de veleros) y equipos de protección militar.
5. La fibra de vidrio de alto-módulo (M-fibra de vidrio) contiene MgO y otros componentes, con un módulo elástico de 95-110 GPa. Tiene una fuerte resistencia a la deformación, pero su resistencia es ligeramente menor que la de la fibra de vidrio S-. Se utiliza principalmente en la producción de componentes estructurales que requieren alta rigidez, como soportes para satélites, carcasas de instrumentos de precisión y ejes de transmisión de automóviles de alta gama.
6. La fibra de vidrio resistente a los álcalis- (fibra de vidrio AR-) incorpora componentes resistentes a los álcalis-como ZrO2, con contenido de metales alcalinos controlable. Mantiene propiedades mecánicas estables en ambientes alcalinos como cemento y yeso, y tiene una excelente resistencia a la corrosión alcalina. Se utiliza principalmente en la producción de componentes de cemento reforzado con fibra-(GRC), refuerzo resistente a grietas de hormigón-y malla aislante de paredes en el campo de la construcción.
II. Clasificación por características de rendimiento Esta clasificación complementa la clasificación de las materias primas, centrándose en las "propiedades funcionales" de la fibra de vidrio.
1. Resistente a la temperatura-fibra de vidrio has a softening point >900 grados, y algunas variedades pueden soportar-temperaturas a corto plazo superiores a 1000 grados. Tiene buena estabilidad térmica y se utiliza principalmente en escudos térmicos de motores aeronáuticos-, capas de aislamiento de hornos industriales y materiales compuestos-ignífugos.
2. La fibra de vidrio aislante tiene una resistividad volumétrica > 10¹⁴ Ω·cm, baja pérdida dieléctrica y buena resistencia al arco. Se utiliza principalmente en la producción de sustratos de placas de circuito impreso (PCB), casquillos aislantes eléctricos de alto-voltaje, radomos de radar, etc.
3. La fibra de vidrio resistente a la corrosión-es resistente a ácidos, álcalis y disolventes orgánicos, y muestra una degradación mínima del rendimiento en entornos químicos hostiles. Se utiliza principalmente en tanques de almacenamiento de productos químicos, componentes marinos resistentes a la corrosión-y equipos de tratamiento de aguas residuales.
III. Clasificación por tamaño del cable El tamaño del cable se refiere al número de monofilamentos en un solo haz de fibras, lo que afecta directamente la eficiencia del moldeo y el rendimiento del producto de los materiales compuestos.
1. Hilo fino (mechón pequeño): El número de monofilamentos por haz es < 2000, con un valor de tex bajo. Tiene buena humectabilidad y alta precisión de moldeo, y puede tejerse en telas finas. Se utiliza principalmente en la producción de componentes aeroespaciales de alta-precisión, laminados revestidos de cobre-de grado electrónico-, equipos deportivos de alta-gama y piezas de instrumentos de precisión.
2. Hilo mediano: el número de monofilamentos por paquete es de 2000 a 4800. Equilibra la eficiencia del moldeo y la uniformidad del producto, ofreciendo una alta rentabilidad-efectividad. 3. **Cinta (remolque grande):** Se utiliza principalmente en la producción de componentes estructurales de tamaño mediano-como revestimientos de palas de turbinas eólicas, partes de carrocerías de automóviles y cubiertas de barcos.
4. **Roving (remolque grande):** Con más de 4800 filamentos por haz y un alto valor de tex, el roving ofrece una alta eficiencia de producción y un bajo costo unitario, lo que lo hace adecuado para procesos de producción en masa. Se utiliza principalmente en la producción de componentes estructurales de gran tamaño, como perfiles pultruidos (por ejemplo, tubos de FRP, soportes de perfiles), productos moldeados por aspersión-(por ejemplo, tanques de almacenamiento, cascos de barcos) y productos enrollados (por ejemplo, cilindros de gas a alta-presión).
5. **Cinta Picada:** La fibra de vidrio continua se corta en fibras cortas de 3-50 mm. Se puede dividir en hilo picado (para materiales compuestos) y fibra molida (para rellenos). Se dispersa fácilmente y puede mezclarse con resinas, plásticos y otras matrices para moldeo. Se utiliza principalmente en la producción defibra de vidriopiezas moldeadas por inyección de plástico reforzado (FRP), compuestos de moldeo BMC/DMC y refuerzo de mortero de construcción. En resumen, la fibra de vidrio se puede clasificar claramente en función de tres dimensiones principales: composición de la materia prima, características de rendimiento y especificaciones de remolque. Este claro sistema de clasificación no solo ayuda a las empresas downstream a combinar con precisión los materiales adecuados para diferentes escenarios, como la energía eólica, la aviación, la construcción y la electrónica, sino que también proporciona orientación a las empresas upstream en la optimización de fórmulas, la modificación funcional y otras investigaciones y desarrollo tecnológicos. A medida que las áreas de aplicación continúen expandiéndose, la clasificación de las fibras de vidrio se volverá más refinada en el futuro, promoviendo aún más la adaptación de la industria a necesidades diversas y personalizadas en diversos campos y ayudando a la industria de materiales compuestos a lograr el equilibrio óptimo entre rendimiento y costo.
