Армирующее стекловолокно, также известное как AR-стекловолокно, широко применяется в различных материалах, учитывая его эффективность в армировании бетона и строительных растворов. Этот материал обладает выдающимися механическими свойствами, включая высокий модуль упругости и хорошую прочность на растяжение. Важно отметить, что в отличие от стальных материалов, стекловолокно не подвержено коррозии, что делает его особенно привлекательным для долгосрочного использования.
Стекловолокно и все， что вы хотели знать о нем
Стекловолокно было первоначально разработано французским ученым Рене Фершо де Реомюром. Массовое производство этого материала стартовало в конце XVIII века. Однако до 1935 года стекловолокно не получало должного внимания и остаётся достаточно малознакомым композитным материалом. Лишь после его трансформации в пряжу он стал популяризироваться. Впервые стеклопластик начал использоваться в авиационной отрасли как композиционный материал, и с тех пор его применение расширилось на многие другие сферы.
Стекловолокно получило свое название благодаря тому, что оно изготавливается из стекломассы – того же самого стекла, которое используется для окон и кухонной посуды. В процессе производства стекловолокна применяется расплавленное стекло, которое выдавливается через ультратонкие отверстия, что позволяет создавать нити, обладающие микроскопическим диаметром. Полученные стеклянные нити необычайно тонкие и находят применение в создании тканей и изоляционных материалов, применяемых для звукоизоляции и теплоизоляции.
На сегодняшний день стеклопластиковое волокно, известное также как стекловолокно, широко используется для производства множества изделий, включая автомобили, самолеты, гидромассажные ванны и душевые кабины. Это волокно характеризуется большей гибкостью и меньшими издержками по сравнению с углеродным волокном, при этом оно также превосходит большинство металлов по прочности. Кроме того, стекловолокно отличает легкость и высокая формуемость, что позволяет легко изготавливать изделия различных форм и размеров.
Свойство стекловолокна с тех пор как оно было разработано, смогло занять лидирующие позиции на рынке благодаря своим многочисленным преимуществам. Если вам интересно, что именно представляет собой стекловолокно и почему оно стало неотъемлемой частью многих отраслей, продолжайте читать, чтобы узнать больше о его характеристиках и применении.
Свойство стеклопластика
Стекловолокно успешно зарекомендовало себя как наиболее распространенный полимерный армирующий материал благодаря своему уникальному комплексу свойств. Как упоминалось ранее, стекловолокно получается в результате различных процессов и поэтому находит применение в различных отраслях. Рассмотрим некоторые из его основных свойств.
Механическая прочность
Удельная прочность на растяжение стекловолокна значительно выше, чем у стали, что делает его исключительно эффективным армирующим материалом, подходящим для использования в различных строительных и промышленных приложениях.
Электрические характеристики
Стекловолокно демонстрирует отличные свойства электрической изоляции, даже при очень малой толщине, что делает его идеальным для использования в электротехнической промышленности.
Стабильность размеров
Одно из лучших свойств стекловолокна состоит в том, что оно мало подвержено влиянию изменений температуры и влажности. Коэффициент линейного расширения у него относительно низкий, что обеспечивает сохранность форм и размеров.
Теплопроводность
Стекловолокно обладает низкой теплопроводностью, что делает его желательным материалом для изоляционных задач в строительстве.
Негорючесть
Ещё одной ключевой характеристикой, благодаря которой стекловолокно стало популярным в строительных материалах, является его минеральное происхождение. Как минеральное вещество, стекловолокно не является горючим и не поддерживает горение, что делает его безопасным материалом. Оно также не выделяет токсичных газов или дыма даже при воздействии высоких температур.
Совместимость с органическими материалами
Стекловолокно хорошо сочетается с рядом минеральных веществ, таких как цемент, а также с различными синтетическими смолами, что расширяет его применение в строительстве и производстве.
Долговечность
Долговечность стекловолокна обуславливается его прочностью и невосприимчивостью к гниению и воздействию насекомых или грызунов. Это позволяет обеспечивать структурную целостность и длительный срок службы конструкций, в которых его используют.
Диэлектрическая проницаемость
Стекловолокно характеризуется высокой диэлектрической проницаемостью, что делает его ценным материалом для электрических изоляционных решений.
Основной состав стеклопластика
Существует несколько типов стекловолокна, каждый из которых применяется в определенных целях. Разные виды стекловолокна имеют различные составы, что обуславливает разнообразие их характеристик.
Тем не менее, основной состав всех типов стеклопластика остается схожим, за исключением незначительных отличий в сырье. Количество различных исходных материалов, входящих в состав каждого типа стекловолокна, варьируется, что придаёт уникальные свойства каждому материалу.
Основными компонентами, используемыми для производства стекловолокна, являются кварцевый песок, кальцинированная сода и известняк. Дополнительные ингредиенты могут включать борную кислоту, кальцинированный глинозем, магнезит, каолиновую глину и полевой шпат. Кварцевый песок служит стеклообразующим компонентом, в то время как кальцинированная сода и известняк помогают снизить температуру плавления. Остальные ингредиенты способствуют улучшению некоторых свойств. К примеру, борная кислота укрепляет химическую стойкость стекловолокна.
Виды стекловолокна
Как было указано ранее, существует два основных типа стекловолокна: непрерывное и шпальное. Непрерывное стекловолокно имеет больший диаметр (от 3 до 100 микрон) и может иметь длину до десятков километров. Шпальное стекловолокно, в свою очередь, характеризуется меньшим диаметром — от 0,1 до 20 микрометров и длиной от 10 до 500 миллиметров.
На первый взгляд стекловолокно может напоминать натуральные волокна, такие как шелк (в случае непрерывного стекловолокна) или измельченные нити хлопка и шерсти (в случае шпального волокна), однако их свойства значительно отличаются.
Свойства стекловолокна
Характеристики активируемых волокон зависят от их химической природы, однако в общем их можно охарактеризовать высокими температурными показателями, диэлектрическими свойствами, низкой теплопроводностью, минимальным термическим расширением, а также высокой химической стойкостью и физико-механическими свойствами.
Некоторые типы волокна демонстрируют следующие значительно выраженные характеристики:
— Теплостойкость — превышает 1000 °С.
— Удельное объемное электрическое сопротивление — более 1000 Ом·м.
— Механическая прочность составляет 300-500 кгс/м².
Когда на стекловолокно воздействует кратковременная механическая нагрузка, оно ведет себя как упругое, хрупкое тело, следуя закону Гука, до момента полного разрушения. В случае длительного применения нагрузки, деформация волокон увеличивается. Большие по диаметру стекловолокна имеют более высокий уровень сопротивления к изгибу и кручению, но менее высокой прочности на растяжение. Важно также отметить, что при высокой влажности, а также в водных растворах различных типов прочностные характеристики стеклянных волокон могут снизиться до 60%. Тем не менее, при высушивании воды их прочностные характеристики восстанавливаются в определённых пределах, хотя не полностью.
Для чего нужно стекловолокно – применение материала
Благодаря качественным характеристикам стекловолокно может применяться в самых разных сферах деятельности. Оно не горит, не гниет и не впитывает влагу, а также обладает небольшой плотностью. Эти свойства делают его предпочтительным выбором для внутреннего утепления помещений и фасадов.
Этот строительный материал используется в таких отраслях, как электротехническая, судостроительная, автомобильная и инструментальная промышленность. Стекловолокно также занимает важное место в строительстве. Производственный процесс включает в себя множество форм, так как стекловолокно легко нарезать и формировать, придавая ему нужные формы.
Применение
Качественная структура стекловолокна позволяет его использовать в множестве сфер. Оно совершенно несгораемо и не подвержено гниению, что делает его идеальным для теплоизоляции, так как оно не впитывает влагу. Стекловолокно обладает хорошей воздухопроницаемостью, что обеспечивает его эффективное использование как теплоизоляционного материала. Кроме того, оно легко обрабатывается и сохраняет свои свойства при эксплуатации.
Стекловолокно востребовано не только для утепления помещений, но также в таких отраслях, как автомобилестроение, судостроение, электротехническая промышленность и строительстве.
Производители предлагают плиты, рулоны и маты стеклоткани, что делает его удобным в использовании, так как легко принимать любую форму, резать или сгибать материал.
Стекловолокно очень часто используется в строительстве. Его применяют для создания перегородок между комнатами и этажами. Также оно служит отличным утеплителем для стен, полов, фасадов, фундамента и кровли, а также для трубопроводов.
Несомненно, многие из вещей, окружающих нас, сделаны из стекловолокна. Его используют для производства не только самолетов, катеров и фургонов, но и кузовов легких автомобилей, а также для изготовления ванных комнат. Иногда стекловолокно называют пластиковым материалом, усиленным волокнами. Для обеспечения отличной гладкости, блеска и прочности, на первых этапах его производства наносят специальный полимерный гель.
Особые характеристики
Стекловолокно стало таким популярным во многом благодаря своим уникальным свойствам. К числу этих свойств можно отнести:
- химическую инертность;
- высокий уровень прочности;
- эластичность;
- способность усиливать прочность других материалов, находясь в их составе;
- влагостойкость;
- звукопоглощающие и термоизолирующие свойства;
- экологичность;
- способность сохранять исходную форму, а также устойчивость к старению и деформациям;
- устойчивость к химическим воздействиям и сохранение структуры даже при высоких температурах;
- негорючесть;
- экономические преимущества в транспорте благодаря гибкости материала и его негромоздкости;
- устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ;
- прочность при перфорации;
- удобство в эксплуатации.
Однако следует учитывать, что свойства и характеристики стеклоткани могут варьироваться в зависимости от химического состава сырья, технологии производства, толщины материала, а также от воздействий внешней среды.
Если вы планируете утепление, в магазине Ремонстр имеется разнообразный спектр утепляющих материалов. Если вы не уверены в своем выборе, не стесняйтесь задавать вопросы консультантам, которые всегда готовы помочь вам. На сайте есть специальный калькулятор, позволяющий быстро рассчитать необходимое количество утеплителя.
Основные технические характеристики
Основные технико-эксплуатационные характеристики стеклоткани включают в себя:
- поверхностную плотность;
- нагрузку на разрыв;
- ширину;
- поперечную жесткость.
Технические характеристики материала значительно зависят от его марки. Ширина стеклоткани варьируется от 0,95 до 1 м с допуском в 1 см. Поверхностная плотность может колебаться в пределах 200-1800 г/м² и зависит от плотности нитей на 1 квадратный сантиметр ткани. Количество основных и уточных нитей в ткани варьируется от 6 до 40. Максимальная разрывная нагрузка стеклоткани имеет различные значения в зависимости от сорта, минимальная же может составлять около 1,8 Н (кгс). Поскольку характеристики тотчас различаются, разновидности стеклоткани могут быть различима на основе их технических свойств.
Стоимость стеклоткани определяется её типом, назначением и местом производства. Как правило, отечественные образцы стоят дешевле, нежели импортные, в то время как в качестве они примерно сопоставимы. На сегодняшний день рынок предлагает рулоны длиной от 20 до 50 метров, цены на которые колеблются от 3 до 7 тысяч рублей. На декоративные марки цена значительно выше, достигая 90-120 рублей за погонный метр. При покупке стоит учитывать, что оптовые закупки материала могут обойтись примерно на 10-20% дешевле.
Области применения и особенности работы с материалом
Стеклоткани различных видов и марок активно применяются во всех сферах производства: строительной, транспортной и в других областях. Из данного материала, в частности, изготавливаются:
- спортивное оборудование для множества видов спорта, такой как лодки и доски для серфинга;
- светопропускающие кровельные материалы;
- шумоизоляционные экраны для аэропортов, метро, автотрасс и железнодорожных станций;
- тепло- и электроизоляционные материалы;
- арматура различного назначения;
- корпуса судов и фюзеляжи легкомоторных самолетов;
- влагозащитные и утепляющие материалы;
- детали транспортных средств;
- противопожарные щиты и экраны.
Данный материал также нашел широкое применение в быту. Использование стеклоткани в ремонте автомобилей, например, требует соблюдения определенных технологических рекомендаций.
Перед началом работы с материалом всегда важно точно определить:
- тип плетения у ткани, чтобы понять, как она будет укладываться и растягиваться;
- плотность материала, чтобы выбрать подходящую методику укладки.
Для самостоятельного ремонта автомобиля в идеале подойдет стекломат. При его использовании возможно применение полиэфирных смол, которые быстро впитываются, или эпоксидных смол, у которых более долгий процесс высыхания. Не рекомендуется сушить детали под воздействием солнечных лучей.
Стеклоткань отличается хорошей пластичностью и может быть легко наклеена на почти любые поверхности. Важно следовать инструкциям производителя по работе со стеклотканями различных марок.
Как бы ни выполнялись работы, нужно помнить о том, что стеклоткань может создать пыль, вызывающую раздражение на коже и слизистых оболочках. Необходимо соблюдать все меры безопасности: работать в перчатках и специальной защитной маске и очках. По завершении работы следует тщательно промыть открытые участки кожи и воспользоваться увлажняющим кремом.
Остатки стеклоткани после работы следует упаковать в мешки и утилизировать, а помещение необходимо тщательно убрать.
