耐熱性更好的增強(qiáng)塑料
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發(fā)表時間：2022-10-26 15:41:42
近年來，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，對塑料復(fù)合資料的研究也活潑起來，繼酚醛玻璃鋼制品之后，又有一些功能比它更好的耐燒蝕資料間世，這些資料采用了耐熱功能比玻璃纖維更好的增強(qiáng)資料。
在尋覓比玻璃纖維耐熱性更好的纖維時，人們很自然地想到了石英，因?yàn)樗煽醋魇且环N二氧化硅含量極高的玻璃。在一般玻璃中，二氧化硅的含量大約是“%，而在天然的石英里二氧化硅的含量可高達(dá)”,95%。人們早就知道石英玻璃的耐熱性遠(yuǎn)比一般玻璃好，如無堿玻璃在850℃上下就要變軟，而石英玻璃卻能夠在1100℃長時間地運(yùn)用，短時間里能夠把它加熱到1400 IC。正因?yàn)槿绱?，用石英纖維作為增強(qiáng)資料，就能夠得到耐熱性比一般玻璃鋼制品更好的增強(qiáng)塑料。 制作石英纖維時，先要把石英制成棒狀的晶體，在增渦里用電把它加熱到1800℃左右，這時石英開端熔融成粘稠狀的熔液。熔液從鉗垠底部的漏孔中漏出后，就能夠拉制成只有頭發(fā)絲的1/5粗細(xì)，甚至更細(xì)的石英纖維。咱們把石英纖維及其他幾種纖維的比重及首要機(jī)械功能列在表7中，以便比較。
從表7能夠看得出，石英纖維的耐熱性盡管比較好，但是它的機(jī)械強(qiáng)度與一般玻璃纖維相比，并沒有明顯的改進(jìn)。濰坊玻璃鋼廠家因?yàn)橹谱魇⒗w維的天然石英的資源太少，而且將它熔融拉絲的辦法又比較難，所以一般用人工的辦法來制作與它相似的纖維。這種人工制作的纖維中，二氧化硅的含量也很高，一般要在95%以上，所以叫做高硅氧纖維。
制作高硅氧纖維常用的辦法是瀝取法。這種辦法是用含有氧化硼的玻璃作為質(zhì)料。當(dāng)把這種質(zhì)料加熱到 600℃時，玻璃中的氧化翻成分就會逐步聚集成微粒，并慢慢地與二氧化硅成分分開，但是仍分散在二氧化硅成分之中。這時運(yùn)用鹽酸能夠把分散在二氧化硅中心的氧化硼及其他雜質(zhì)溶解。瀝掉溶解的氧化硼及雜質(zhì)，就能夠得到比較純潔的二氧化硅。這種二氧化硅比較疏松，呈乳白色。把它放在坦鍋中，通電加熱到熔融，就能夠拉制成高硅氧纖維。
簡直一切制作玻璃鋼制品用的組成樹脂都能夠和石英纖維或高硅氧纖維結(jié)合，但一般制作石英或高硅氧增強(qiáng)塑料所用的組成樹脂首要是酚醛樹脂、硅樹脂、聚醋樹脂、聚酞亞胺樹月旨及氟樹脂等。
用石英纖維和高硅氧纖維增強(qiáng)的塑料除了耐熱性比玻璃鋼有所提高外，機(jī)械功能的提高并不明顯，見表8。但是石英纖維和高硅氧纖維的價格要比玻璃纖維貴得多，所以目前除了火箭、人造衛(wèi)星、世界飛船和導(dǎo)彈上用它們增強(qiáng)的塑料作耐燒蝕資料外，其他方面的運(yùn)用不算許多。
石棉纖維是天然的礦物纖維，它是人們早就了解的不怕熱，不會燃的防火、隔熱資料。濰坊玻璃鋼廠家石棉纖維除了耐熱性好外，還具有機(jī)械強(qiáng)度高(表7)、耐腐蝕(尤其是酸)和不腐朽霉蛀等特點(diǎn)，所以用它作為耐熱的塑料增強(qiáng)資料也是很適宜的。到目前為止，石棉纖維全賴天然構(gòu)成的，人們還不能組成它。天然的石棉纖維有許多種，可作為塑料增強(qiáng)資料的石棉纖維直徑大約20微米，還沒有頭發(fā)絲粗，長度一般還不到 2厘米。石棉纖維能夠直接用作塑料的增強(qiáng)資料，也能夠把它紡織成紗、布、帶、氈和紙等運(yùn)用。石棉纖維能夠和多種熱固性樹脂杰出地結(jié)合，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚醋樹脂、硅樹脂、三聚氰胺樹脂、膚喃樹脂、醇酸樹脂和氟樹脂等，也能夠作為某些熱塑性樹脂的增強(qiáng)資料，如尼龍和聚乙烯。
風(fēng)趣的是，當(dāng)石棉纖維和玻璃纖維一起加到組成樹脂中時，短而細(xì)的石棉纖維還能夠改善樹脂和玻璃纖維的枯結(jié)功能，提高在增強(qiáng)塑料中的玻璃纖維機(jī)械強(qiáng)度，減輕因熱脹冷縮而引起的開裂等。所以常常把玻璃纖維和石棉纖維一起運(yùn)用，能夠制成耐熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性好和價錢廉價的增強(qiáng)塑料。
石棉纖維增強(qiáng)的酚醛塑料能夠在以秒計(jì)算的極短時間內(nèi)耐受1400-1650℃的高溫，因此它是較早用于世界飛翔和高空飛翔的耐熱、耐燃資料。如美國的“英勇獵神式”彈道導(dǎo)彈采用它作為首要結(jié)構(gòu)資料。在“前鋒”號衛(wèi)星的頭部及 “阿波羅”號世界飛船尾部的外殼也是用石棉酚醛增強(qiáng)塑料制作的。用石棉纖維增強(qiáng)的各種塑料也廣泛地用于制作汽車零件、化工設(shè)備、隔熱用品、電絕緣器材及包裝用品等各個方面。
在尋覓比玻璃纖維耐熱性更好的纖維時，人們很自然地想到了石英，因?yàn)樗煽醋魇且环N二氧化硅含量極高的玻璃。在一般玻璃中，二氧化硅的含量大約是“%，而在天然的石英里二氧化硅的含量可高達(dá)”,95%。人們早就知道石英玻璃的耐熱性遠(yuǎn)比一般玻璃好，如無堿玻璃在850℃上下就要變軟，而石英玻璃卻能夠在1100℃長時間地運(yùn)用，短時間里能夠把它加熱到1400 IC。正因?yàn)槿绱?，用石英纖維作為增強(qiáng)資料，就能夠得到耐熱性比一般玻璃鋼制品更好的增強(qiáng)塑料。 制作石英纖維時，先要把石英制成棒狀的晶體，在增渦里用電把它加熱到1800℃左右，這時石英開端熔融成粘稠狀的熔液。熔液從鉗垠底部的漏孔中漏出后，就能夠拉制成只有頭發(fā)絲的1/5粗細(xì)，甚至更細(xì)的石英纖維。咱們把石英纖維及其他幾種纖維的比重及首要機(jī)械功能列在表7中，以便比較。
從表7能夠看得出，石英纖維的耐熱性盡管比較好，但是它的機(jī)械強(qiáng)度與一般玻璃纖維相比，并沒有明顯的改進(jìn)。濰坊玻璃鋼廠家因?yàn)橹谱魇⒗w維的天然石英的資源太少，而且將它熔融拉絲的辦法又比較難，所以一般用人工的辦法來制作與它相似的纖維。這種人工制作的纖維中，二氧化硅的含量也很高，一般要在95%以上，所以叫做高硅氧纖維。
制作高硅氧纖維常用的辦法是瀝取法。這種辦法是用含有氧化硼的玻璃作為質(zhì)料。當(dāng)把這種質(zhì)料加熱到 600℃時，玻璃中的氧化翻成分就會逐步聚集成微粒，并慢慢地與二氧化硅成分分開，但是仍分散在二氧化硅成分之中。這時運(yùn)用鹽酸能夠把分散在二氧化硅中心的氧化硼及其他雜質(zhì)溶解。瀝掉溶解的氧化硼及雜質(zhì)，就能夠得到比較純潔的二氧化硅。這種二氧化硅比較疏松，呈乳白色。把它放在坦鍋中，通電加熱到熔融，就能夠拉制成高硅氧纖維。
簡直一切制作玻璃鋼制品用的組成樹脂都能夠和石英纖維或高硅氧纖維結(jié)合，但一般制作石英或高硅氧增強(qiáng)塑料所用的組成樹脂首要是酚醛樹脂、硅樹脂、聚醋樹脂、聚酞亞胺樹月旨及氟樹脂等。
用石英纖維和高硅氧纖維增強(qiáng)的塑料除了耐熱性比玻璃鋼有所提高外，機(jī)械功能的提高并不明顯，見表8。但是石英纖維和高硅氧纖維的價格要比玻璃纖維貴得多，所以目前除了火箭、人造衛(wèi)星、世界飛船和導(dǎo)彈上用它們增強(qiáng)的塑料作耐燒蝕資料外，其他方面的運(yùn)用不算許多。
石棉纖維是天然的礦物纖維，它是人們早就了解的不怕熱，不會燃的防火、隔熱資料。濰坊玻璃鋼廠家石棉纖維除了耐熱性好外，還具有機(jī)械強(qiáng)度高(表7)、耐腐蝕(尤其是酸)和不腐朽霉蛀等特點(diǎn)，所以用它作為耐熱的塑料增強(qiáng)資料也是很適宜的。到目前為止，石棉纖維全賴天然構(gòu)成的，人們還不能組成它。天然的石棉纖維有許多種，可作為塑料增強(qiáng)資料的石棉纖維直徑大約20微米，還沒有頭發(fā)絲粗，長度一般還不到 2厘米。石棉纖維能夠直接用作塑料的增強(qiáng)資料，也能夠把它紡織成紗、布、帶、氈和紙等運(yùn)用。石棉纖維能夠和多種熱固性樹脂杰出地結(jié)合，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚醋樹脂、硅樹脂、三聚氰胺樹脂、膚喃樹脂、醇酸樹脂和氟樹脂等，也能夠作為某些熱塑性樹脂的增強(qiáng)資料，如尼龍和聚乙烯。
風(fēng)趣的是，當(dāng)石棉纖維和玻璃纖維一起加到組成樹脂中時，短而細(xì)的石棉纖維還能夠改善樹脂和玻璃纖維的枯結(jié)功能，提高在增強(qiáng)塑料中的玻璃纖維機(jī)械強(qiáng)度，減輕因熱脹冷縮而引起的開裂等。所以常常把玻璃纖維和石棉纖維一起運(yùn)用，能夠制成耐熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性好和價錢廉價的增強(qiáng)塑料。
石棉纖維增強(qiáng)的酚醛塑料能夠在以秒計(jì)算的極短時間內(nèi)耐受1400-1650℃的高溫，因此它是較早用于世界飛翔和高空飛翔的耐熱、耐燃資料。如美國的“英勇獵神式”彈道導(dǎo)彈采用它作為首要結(jié)構(gòu)資料。在“前鋒”號衛(wèi)星的頭部及 “阿波羅”號世界飛船尾部的外殼也是用石棉酚醛增強(qiáng)塑料制作的。用石棉纖維增強(qiáng)的各種塑料也廣泛地用于制作汽車零件、化工設(shè)備、隔熱用品、電絕緣器材及包裝用品等各個方面。
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