Новости

Что такое стекловолокно: особенности изготовления, классы и применения


Стекловолокно – волокно или комплексные нити, которые формируются из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для себя свойства: не бьется и не ломается, а вместо этого легко гнется не разрушаясь. Это позволяет изготавливать из него стеклоткань.

Для получения непрерывного стекловолокна применяют два подхода – одностадийный и двухстадийный.

Двухстадийный (наиболее распространенный) способ получения волокна охватывает стадию подготовки шихты, варки стекла, выработки эрклеза (кусочков оплавленного стекла), стеклошариков или штабиков, стадию плавления эрклеза и стеклошариков в плавильной емкости и извлечение волокна.

Вторая стадия получения волокна состоит из следующих операций:
  • Подготовка и подача стеклянных шариков или эрклеза в стеклоплавильный сосуд.
  • Плавление шариков и эрклеза и подготовка стекломассы к формированию.
  • Заправка грубых волокон (при использовании штабиков).
  • Формирование волокон.
  • Охлаждение волокон.
  • Нанесение на волокна замасливатиля и соединение их в нить.
  • Раскладка и намотка нити.

Одностадийная технология значительно опережает двухстадийную по соотношению цена/качество конечного продукта. Он является более современным, поэтому до сих пор не все производства смогли его внедрить. При применении этого подхода волокна извлекают из стекломассы, поступающей в производство сразу со стекловаренной печи, питаемой шихтой, то есть исключается промежуточная стадия выработки эрклеза и стеклянных шариков, при этом расход энергии сокращается практически вдвое. Вместо нее осуществляется операция деления потока стекла в распределителе стеклоплавильной печи по отдельным фильерным питателям.


Типы стеклянных волокон


Все стеклянные волокна условно можно разделить на два больших класса: дешевые волокна общего применения и дорогие волокна специального применения. Почти 90% всех стеклянных волокон, которые выпускаются сегодня в мире, это стекловолокно класса Е. Остальные 10% процентов – это волокна специального назначения.

Большинство марок стекловолокна получили свое название благодаря своим специфическим свойствам:
  • Е (Electrical) – низкая электрическая проводимость.
  • S (Strength) – высокая прочность.
  • C (Chemical) – высокая химическая стойкость; используется для изготовления стеклянных завес, требующих антикоррозионных свойств (внешняя защита труб, защитный слой композитных труб).
  • M (Modulus) – высокая упругость.
  • А (Alkali) – высокое содержание щелочных металлов, известково-натриевого стекла.
  • D (Dielectric) – низкая диэлектрическая проницаемость; материалы на основе стекловолокна D-класса используются как пропускающий материал для электромагнитных волн с огромными преимуществами с точки зрения электрических свойств.
  • AR (Alkali resistant) – высокая стойкость к щелочам; стекловолокно класса AR специально разработано для укрепления стандартных цементных растворов. Высокое содержание оксида циркония делает его устойчивым к щелочным соединениям, образующимся при затвердевании.
  • R – высокие механические показатели; создано по заказу передовых отраслей, таких как авиация, космонавтика. Соответствует техническим характеристикам устойчивости материала к усталости, температуре или влажности. Благодаря высоким техническим характеристикам, он может быть использован для укрепления вертолетных лопастей, летательных полов, ракетных топливных баков, ракет и их пусковых установок.

Стекловолокно Е-класса


Первым масштабным промышленным применением стекловолокна E-класса (еще в 1930 году) была изоляция электрических проводников, которые подвергаются высоким температурам.

Стекловолокно является наиболее используемым материалом, от текстильной промышленности до изготовления композитных изделий, его доля в изделиях достигает 90%. Как волокно высокого класса, оно характеризуется устойчивостью к постоянным высоким температурам до 550°C и замечательными электроизоляционными свойствами.

Преимущества стекловолокна Е-класса:
  • Неорганичность.
  • Устойчивость к истиранию и вибрации.
  • Устойчивость к гниению.
  • Устойчивость к основным химическим веществам.
  • Отличная диэлектрическая прочность.
  • Отличная стабильность размеров.
  • Совместимость с органическими красителями.


Производство стекловолокна Е-класса


Для получения стекловолокна оксид бора добавляют в диоксид кремния, известь, глинозем и магнезию, в то время, как окиси щелочных оксидов исключаются. Затем этот состав накаляется и при температуре около 800°C расплавленная паста начинает приобретать вязкую консистенцию, затем жидкую: она превращается в стекло.

При температуре 1400°C она почти однородная, но последние пузырьки и примеси исчезают из стекла только при 1500°C. При очистке расплавленная масса идеально прозрачна. После того как масса оставляет печь, она пропускается через плашки (пластины из сплава платины с многочисленными отверстиями) для получения стеклянной нити. Затем эту нить размеряют, наматывают и высушивают.

Свойства стекловолокна Е-класса


Механические и физические свойства
Изделия из стекловолокна особенно устойчивы к истиранию и вибрации и имеют прекрасную гибкость. Стеклянная нить имеет более высокое удельное сопротивление (прочность на разрыв/объемная масса), чем сталь. Эта особенность дает возможность разрабатывать стеклянные нити, которые укрепляют высокоэффективные композиты.

Электрические и акустические свойства
Ее отличные электроизоляционные свойства даже при малой толщине в сочетании с механической прочностью и поведением при различных температурах были основой для первых применений стеклянной нити.

Тепловые свойства
Стекловолокно E-класса имеет низкую теплопроводность. Например, электропроводность войлока составляет 0,03 Вт/мК. Стекловолокно может выдерживать температуру свыше 600°C и имеет негорючие свойства.

Химическая стойкость
Изделия из стекловолокна E-класса устойчивы к маслам, растворителям и большинству химических веществ. Они также устойчивы к гниению.

Стабильность размеров
Стеклоткань нечувствительна к перепадам температуры и влажности и имеет низкий коэффициент расширения.

Применение стекловолокна Е-класса

  • Электро- и теплоизоляция.
  • Разнообразное армирование.
  • Композитные изделия.
  • Герметизация дверцы духовки или трубопроводов.
  • Защита кабелей, оболочек и труб.
  • Защита индукционной катушки.

Ассортимент продукции из стекловолокна Е-класса

  • Нити из стекловолокна для изготовления термозащиты или термических, диэлектрических или химических изоляционных решений.
  • Жгут и веревки из стекловолокна.
  • Упаковка из стекловолокна – имеет превосходные механические, термические и диэлектрические свойства.
  • Войлок из стекловолокна – имеет отличные механические, химические и диэлектрические свойства и может выдерживать постоянную температуру 550°C.


Мы в MARDAL CABLES предлагаем следующую продукцию из стекловолокна компаний REIKU и ANAMET EUROPE:


REIKU GLASO.A – устойчивый к маслам и топливу материал. Изготавливается из жесткой, но эластичной стеклянной ткани. Внешняя поверхность покрыта чрезвычайно однородным слоем алюминиевого покрытия, отражает до 90% излучаемого тепла.

Внутренняя часть ткани GLASO.A герметична и не поглощает воду.


Диапазон рабочих температур: до + 350°C (температура излучения)
Плотность: 2,55 г/см3
Прочность на разрыв: 5000 Н/50 мм
Температура плавления: прибл. 850°С
Огнестойкость: Негорючий материал
Ткань можно резать ножницами.

Материал GLASO.A доступен в следующих вариантах:
  • Ткань (2 варианта толщины).
  • Ленты (6 вариантов ширины).
  • Трубки стандартного диаметра (21 вариант, максимальный диаметр 300 мм).
  • Катушки длиной 25 или 50 м.
  • Упаковка (с липучками или кнопками).
  • Другие размеры и формы – по запросу.

REIKU GLASIL.A – материал из эластичной кремниевой ткани (аморфный диоксид кремния), одна сторона которого ламинирована алюминием. Эта кремниевая ткань отталкивает масло и кислоты, а, следовательно, имеет практически неограниченные варианты промышленного применения.

Материал изготовлен без использования асбеста!


Диапазон рабочих температур: до + 650°C (температура излучения)
Прочность на разрыв: 700 Н/50 мм
Температура плавления: прибл. 1700˚С
Огнестойкость: Негорючий материал
Ткань можно резать ножницами.

Материал GLASIL.A доступен в следующих вариантах:
  • Ткань (2 варианта толщины).
  • Ленты (6 вариантов ширины).
  • Трубки стандартного диаметра (21 вариант, максимальный диаметр 280 мм).
  • Катушки длиной 50 м.
  • Упаковка (с липучками).
  • Другие размеры и формы – по запросу.

Продукция ANAMET для термической защиты: рукава, ленты, одеяла и обертки.

ANAMET EUROPE инвестирует в постоянное совершенствование своих гибких защитных рукавов, чтобы поставлять высококачественную продукцию, соответствующую требованиям клиентов. Компания разработала полный ассортимент рукавов, лент, оберток и одеял различных качеств для термозащиты или обеспечения изоляции. Каждый вид продукции предназначен для использования в специальных решениях, поэтому вы всегда найдете то, что нужно для вашего применения.


Решения ANAMET обеспечивают защиту кабелей и проводов, а также различных типов шлангов от источников сильного тепла. В зависимости от вашей отрасли и нужного применения, защитные системы ANAMET EUROPE выдерживают высокие температуры, пламя, расплавленные брызги, искры, термические атаки или агрессивные химические вещества.

Ассортимент продукции включает:
Серия Hipro – изделия из материала, изготовленного из стекловолокна Е-класса, и покрытого слоем кремниевой резины. Непрерывно выдерживают диапазон температур от -55°C до + 260°C, а также температуру + 800°C в течение примерно 20 минут и + 1640°C в течение 15-30 секунд. Горючесть: UL-94 V1.
Серия Thermo – продукты, полностью произведенные из стекловолокна Е-класса. Непрерывно выдерживают диапазон температур от -55°C до + 538°C.
Серия Silica – продукты, произведенные из полностью аморфных кремниевых волокон. Непрерывно выдерживают диапазон температур от -55°C до + 1090°C.

Каждая из упомянутых групп товаров доступна в различном исполнении: рукава, полосы, одеяла и обертки.

Читайте также: Подробно о компонентах Hiprojacket Aero и Hiprojacket Industrial
REIKU Статьи ANAMET EUROPE