Włókna szklane

Wstęp

Już w starożytności znano włókna pochodzące ze

szkła,  natomiast  ich  produkcja  na  skalę
przemysłową  rozpoczęła  się  w  1912  roku.
Pierwszy  patent  na  otrzymywanie  włókna
szklanego jako formy materiału został przyznany
w  1931  roku.  W  zależności  od  średnicy  i  składu
włókno

szklane

posiada

szeroki

zakres

zastosowań.  Początkowo  włókna  szklane  były
używane jako izolacja cieplna, następnie zaczęto
wytwarzać  z  nich  tkaniny  dekoracyjne  i
filtracyjne.  Dopiero  pod  koniec  drugiej  wojny
światowej  włókna  szklane  zastosowano  do
wzmacniana polimerów syntetycznych.

Polimerowe

kompozyty

wzmacniane

włóknami szklanymi znalazły szerokie
zastosowanie

wielu

gałęziach

przemysłu,  głównie  ze  względu  na  koszty
wytworzenia  które  są  niższe  od  np.
włókien  węglowych,  aramidowych  czy
metalowych

oraz

relatywnie

dobre

właściwości mechaniczne. Włókna szklane
występować mogą jako maty i tkaniny
szklane, jedwab szklany, a także roving, tj.
pasma elementarnych włókien, połączone
ze sobą bez skrętu

W ostatnich latach kompozyty polimerowe

wzmacniane  włóknami  szklanymi  stały  się
samodzielną  grupą  tworzyw  konstrukcyjnych
stosowanych  szczególnie  w  budowie  środków
transportu  naziemnego  i  powietrznego.
Szczególnie  ważna  jest  ich    wytrzymałość
mechaniczna,  co  w  połączeniu  z  relatywnie
małą    gęstością  pozwala  osiągać  bardzo
wysokie  wytrzymałości  względne.  Ponadto
relatywnie  dobra  udarność,  wytrzymałość
zmęczeniowa  i  duża  odporność  na  korozję
powodują,  że  materiały  te  są  coraz  szerzej
stosowane.  Obecnie  najczęściej  stosowane  do
wzmacniania  polimerów  są  włókna  szklane
oraz węglowe.

•

Włókna szklane (fiberglass) –
Włókno

szklane

jako

materiał

powstaje w wyniku przeciskania
stopionej

masy

szklanej

przez

otwory o bardzo małej średnicy (ok.
1-30 μm). Masa szklana (szkło) to
materiał

otrzymywany

przez

stopienie

tlenku

krzemu

(krzemionka,

SiO2)

różnymi

dodatkami.  Stopiona  masa  szklana
poddana jest szybkiemu ochłodzeniu
tak,  aby  nie  doszło  do  pełnej
krystalizacji  krzemionki,  lecz  aby  w
strukturze  pozostało  jak  najwięcej
fazy amorficznej.

Podstawowe rodzaje włókien szklanych:
 włókna szklane grube (tzw. wata szklana lub wełna

szklana) są włóknami nieciągłymi, o średnicy 5–30 µm;
stosowane głównie jako izolacja cieplna, akustyczna,
przeciw wilgoci.

 włókna szklane ciągłe, o średnicy 3–13 µm są

stosowane w postaci przędzy, wyrobów tkanych i
dzianych oraz rowingu (zespół pasm włókien
szklanych złączonych ze sobą bez skrętu) jako
materiał izolacyjny w elektrotechnice, do wyrobu
filców, tkanin dekoracyjnych, do wzmacniania tworzyw
sztucznych, do zbrojenia betonu.

 włókna szklane jako mata, w rolkach, średnio o

szerokości 100 cm i wadze do 50 kg, używane do
produkcji różnych wyrobów w formach silikonowych i
formach twardych z użyciem żywicy poliestrowej,

 włókna supercienkie o średnicy 1–3 µm są stosowane

do wyrobu dobrych izolacji akustycznych i cieplnych.

Włókna szklane charakteryzują się

małym  wydłużeniem  i  wysokimi
wartościami  modułu  sprężystości.
Należy  zwrócić  uwagę    na  dobre
właściwości

dielektryczne,

mianowicie włókna te posiadają
niskie

wartości

przenikalności

elektrycznej

względnej

współczynnika strat dielektrycznych.

Niezwykle ważną zaletą

włókien szklanych jest
bardzo dobra zwilżalność
przez polimery, a co za tym
idzie, możliwość
powstawania mocnego
połączenia na granicach
międzyfazowych
polimer/szkło.

Zastosowanie

•

Włókna  szklane    dzięki  omawianym
wcześniej  zaletom  znalazły  zastosowanie
w  bardzo  wielu    dziedzinach  życia
począwszy

przemysłu,

poprzez

budownictwo, na sporcie i rekreacji
kończąc.

Document Outline