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玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料，它是以天然礦石為原料，按設計的配方進行配比后，進行高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工序*后形成各類產品。具有強度大，彈性模量高，伸長率低，電絕緣性好、耐腐蝕等優點，通常作為復合材料中的增強材料、電絕緣材料和絕熱保溫材料等，較為廣泛應用于國民經濟的各個領域。

玻璃纖維的分類方法很多。一般可從玻璃原料成分、單絲直徑、纖維外觀、生產方法及纖維特性等方面進行分類。以玻璃原料成分分類，是目前*為通俗的一種方法，主要用于連續玻璃纖維的分類。以不同的堿金屬氧化物含量來區分，堿金屬氧化物一般指氧化鈉、氧化鉀，由純堿、芒硝、長石等物質引人。堿金屬氧化物是普通玻璃的主要組分之一，其主要作用是降低玻璃的熔點。但玻璃中堿金屬氧化物的含量愈高，它的化學穩定性、電絕緣性能和強度都會相應降低。因此，對不同用途的玻璃纖維，要采用不同含堿量的玻璃成分。從而經常采用玻璃纖維成分的含堿量，作為區別不同用途的連續玻璃纖維的標志。根據玻璃成分中的含堿量，可以把連續纖維分為如下幾種：

無堿纖維(通稱E玻璃)：R2O含量小于0.8%：是一種鋁硼硅酸鹽成分。它的化學穩定性、電絕緣性能、強度都很好。

中堿纖維(C玻璃)：R20的含量為11.9%-16.4%，是一種鈉鈣硅酸鹽成分，因其含堿量高，不能作電絕緣材料，但其化學穩定性和強度尚好。

高堿纖維：R2O含量等于或大于15%的玻璃成分。一般采用碎的平板玻璃、碎瓶子玻璃等作原料拉制而成。現在國家已經禁止生產此類產品。

無堿和中堿玻璃纖兩類產品的產量占目前玻纖總產量的98%以上，是用途較為廣泛的兩類產品，在玻纖業內，玻璃纖維就泛指無堿和中堿產品，下面簡要從性能、生產工藝和應用領域方面對二者做簡單對比。

1 性能比較

1.1力學性能

玻璃纖維紗線的強度取決于單纖維的強度，單纖維的強度與其化學組成相關。國際上都是以新生態纖維的強度來代表玻璃的強度，所謂新生態纖維是指玻璃熔體流經拉絲漏板漏嘴后剛形成的纖維。此時的纖維尚未遭受空氣中水分的侵蝕，纖維表面微裂紋的數量和尺寸都極小，此時測得的強度較真實。無堿、中堿2種玻璃的新生態纖維拉伸強度。

無堿玻璃的強度高于中堿玻璃。影響玻璃強度的因素很多，主要有化學成分、纖維直徑、存放時間及環境等。對于實際生產中的玻璃纖維產品來說，其強度除與上述因素有關外還與玻璃熔化質量、成型工藝及裝備、浸潤劑的種類和品質有很大關系。

彈性模量和斷裂伸長率也是反映材料性能的重要指標，玻璃纖維彈性模量高、伸長小、并且沒有塑性伸長，這是玻璃纖維的特性。彈性模量和斷裂伸長率主要取決于玻璃成分，與纖維直徑關系不大。

1.2化學穩定性

化學穩定性是指玻璃抵抗水、酸、堿等介質侵蝕的能力。通常以受介質侵蝕前后的質量損失、析出的堿量及進入侵蝕介質中的玻璃組分、強度損失和直徑減少率等指標來衡量。

無堿玻璃在水中的失重和析堿量都低于中堿玻璃，表明無堿玻璃的耐水性優于中堿玻璃。

在酸性溶液中，中堿玻璃的失重遠低于無堿玻璃，說明中堿玻璃的耐酸性明顯優于無堿玻璃。

無論是失重還是溶出硅離子濃度，無堿玻璃都高于中堿玻璃，可以看出中堿玻璃的耐堿性略好于無堿玻璃。

2 生產工藝比較

目前無堿和中堿玻纖的生產工藝大體分為兩種，一種是池窯法，另一種是坩堝法。以下就原料配方及原料種類、熔制工藝和拉絲成型三個主要工藝環節加以簡單比較。

2.1玻璃配方及原料種類
 
  無堿成分是指堿金屬氧化物含量小于1%的硼鋁硅酸鹽玻璃成分，以SiO2、Al2O3、CaO三元系統為基礎，國際上通常叫做“E”玻璃。*初是為電氣應用研制的，但今天無堿玻璃纖維的應用范圍已遠遠超出了電氣用途，成為一種通用配方。表6給出了目前國際通用的無堿玻璃配方。
 
  無堿玻璃纖維的主要原料為：葉臘石，引入Al2O3和Si02;硼鈣石，引入B2O3和CaO;石灰石，引入CaO。輔助原料：純堿，引入R2O3;芒硝，作為助熔劑，同時引入R20;螢石，助溶劑，同時引入CaO和F-。
 
  中堿玻璃成分是在Na20—CaO—SiOz三元系統基礎上發展起來的鈉鈣硅酸鹽玻璃，1964年我國中堿玻璃5#成分投入工業生產，因其具有較好的化學穩定性和力學性能，至今仍是我國中堿玻璃的通用成分。
 
  中堿玻璃的主要原料為：石英砂，引入SiO2;鈉石，引入Si02、A1203、Na20;白云石，引入CaO和Mg方解石，主要引入CaO FezO3;純堿，主要引入R20。輔助原料為：螢石，助溶劑，同時引入CaO和F-;硝酸鈉，助溶劑，同時引人Na2O;氧化砷，氧化劑，引人As2O3。

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