الیاف شیشه چیست؟

الیاف شیشه طی سالیان متمادی به خاطر نسبت استحکام به وزن بالا، سفتی زیاد، مقاومت در برابر خوردگی، انعطاف پذیری در طراحی و مزایای دیگر، به طور گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار گرفته اند . الیاف شیشه، موارد استفاده ی فراوانی از جمله در ساخت بدنه خودروها و قایق های تندرو و مسابقه ای، کلاه ایمنی موتورسواران، عایق کاری ساختمان ها و کوره ها و یخچال ها دارند.

ساختمان و اندازه الیاف شیشه بسیار متغیر است. کوچکترین آنها بوسیله چشم غیر مسلح دیده نمی شود و بسیار ریز هستند. الیاف شیشه متداول ترین الیاف مصرفی کامپوزیت ها هستند.

الیاف شیشه از حرارت دادن مواد معدنی قبل از بلور شدن سرد می شود. الیاف شیشه الیاف ظریف و خمش پذیری هستند که از شیشه ساخته می شوند. الیاف های شیشه با قطر ثابت حدود ۵ تا ۲۵ میکرون و طول نامحدود تولید می شوند. الیاف شیشه ای در محصولات پلاستیکی به عنوان عامل تقویت کننده بکار می رود. پرکاربرد ترین مصرف الیاف های شیشه در بالا بردن مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت های مقاوم سازی ساختمانی و عمرانی است. الیاف شیشه به صورت شاخه های ۶ و ۱۲ متری عرضه می گردد. الیاف شیشه به عنوان عایق حرارتی رواج دارند. الیاف شیشه معمولا به دلیل سایش بین الیاف دارای معایب زیادی بر روی سطحشان هستند. هرچه الیاف دراز تر باشد، دارای معایب بیشتری است. برای محافظت در مقابل استحکام الیاف شیشه ای آهارزنی به الیاف اعمال می گردد. این روش از الیاف حین حمل نقل محافظت میکند و الیاف تکی را در کنار هم نگه می دارد. در نتیجه استحکام کششی الیاف شیشه ای وابسته به طول آن ها می باشد. رطوبت اثرات زیان آوری بر استحکام الیاف شیشه ای دارد. انواع الیاف های شیشه ای را می توان به صورت Glass (A، D، E، ECR، AR، R، S-2) نام برد. الیاف های شیشه به دلیل دارا بودن الاستیسیته ی عالی ، دانسیته ی پایین، مقاومت در برابر شوک های ناگهانی، قیمت پایین و عایق الکتریکی در صنایع عایق کاری، صنایع ورزشی، صنایع هوافضا، خودروسازی، نیروگاه های بادی و عایق الکتریکی و صوتی و … مورد استفاده قرار می گیرد. برای ثابت نگه داشتن الیاف در کنار هم می توان از بایندر(binder) استفاده کرد. انتخاب بایندر با توجه به کاربرد مواد صورت می گیرد. دوام یک قطعه کامپوزیتی متاثر از نوع بایندر است.

مزایای الیاف شیشه:

۱)مقاوم در برابر مواد خوردنده اسیدی
۲)مقاومت کششی بالا
۳) این نوع از الیاف سازگار با انواع رزین ها(رزین اپوکسی، رزین پلی استر، رزین وینیل استر و فنولیک و…) می باشد.

معایب الیاف شیشه:

۱) به دلیل سایش بین الیاف روی سطحشان معایب زیادی دارند.
۲) در برابر رطوبت مقاومت ندارند و پذیرای اثرات زیان آوری است.

تفاوت الیاف شیشه ای با پشم شیشه:

قطر تار ها در الیاف پشم شیشه غیر یکنواخت و طول آن محدود است. الیاف های شیشه با قطر ثابت حدود ۵ تا ۲۵ میکرون و طول نامحدود تولید می شوند. مصرف الیاف های شیشه در بالا بردن مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت های مقاوم سازی ساختمانی است و نیزبه عنوان عایق حرارتی رواج دارد. مصرف پشم شیشه تنها در زمینه ی عایق حرارتی است.

سه نوع از محصولات الیاف شیشه در ساخت کامپوزیت ها بکار می روند.

۱)شیشه E
۲)شیشه S
۳)شیشهC

الیاف شیشه E: متشکل از کلسیم آمینو بورو سیلیکات و اکسید کلسیم است که وقتی استحکام و مقاومت الکتریکی مورد نیاز باشد، استفاده می شود. رایج ترین الیاف شیشه مورد مصرف در کامپوزیت ها الیاف شیشه E است که نسبت به دیگر فایبرهای شیشه ارزان تر است. الیاف شیشه ی E به عنوان تقویت کننده های فایبر کوتاه برای ترموپلاستیک های مهندسی و برای میله های تقویت شده ی فایبری استفاده در کاربرد های عمرانی مانند قایق ها، نیمکت یا سینی ها استفاده می شود.
الیاف شیشه S : تقریبا %۴۰ از الیاف شیشه ی E مستحکم تر است و حفظ خواص بهتری را در دماهای بالا دارد از این نوع الیاف در کامپوزیت هایی که درآن استحکام یک پارامتر ضروری است استفاده می شود.
الیاف شیشه C: به دلیل پایداری ترکیب سودا لیم بورو سیلیکات در محیط های خورنده کاربرد دارد.

منبع : تکنوپل