گزارش تحقیق صنعت الیاف شیشه: مدل مواد مرکب، چرخه و رشد همزیستی دارند

1 مدل مواد کامپوزیت الیاف شیشه، اعمال شده در زمینه های مختلف اقتصاد ملی

1.1 الیاف شیشه - مواد غیر آلی غیر فلزی با کارایی بالا

فیبر شیشه ای مواد با کارایی بالا، طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی.الیاف شیشه در دهه 1930 متولد شد، پیروفیلیت، شن و ماسه کوارتز، سنگ آهک، دولومیت، بوریت، بورمیت و سایر مواد اولیه معدنی اصلی و اسید بوریک، خاکستر سودا و سایر مواد خام شیمیایی تولید مواد غیر آلی غیر فلزی است.با وزن سبک، استحکام بالا، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و پایین، مقاومت در برابر خوردگی، عایق حرارتی، بازدارنده شعله، جذب صدا، عایق الکتریکی و سایر خواص عالی و درجه خاصی از قابلیت طراحی کاربردی، یک ماده کاربردی و ساختاری عالی است.در سال های اخیر، مواد تقویت شده با الیاف شیشه ای گرمانرم به سرعت توسعه یافته اند و محصولات جدیدی مانند مواد ساختمانی تقویت شده با الیاف شیشه، مواد تقویت شده مستقیم با الیاف کوتاه و الیاف بلند به نکات برجسته جدیدی از توسعه صنعت الیاف شیشه تبدیل شده اند.کاربرد الیاف شیشه از زمینه های صنعتی سنتی مانند مصالح ساختمانی، لوازم الکترونیکی، حمل و نقل ریلی، پتروشیمی، خودروسازی تا زمینه های نوظهور مانند هوافضا، تولید برق بادی، فیلتراسیون و حذف گرد و غبار، مهندسی محیط زیست و مهندسی اقیانوس گسترش یافته است.

اصل طبقه بندی متفاوت است و انواع الیاف شیشه متفاوت است.با توجه به شکل محصول و فرآیند تولید مختلف، محصولات الیاف شیشه این شرکت را می توان به چهار دسته روینگ، نخ ریسی شده، محصولات روینگ، محصولات نخ ریسی تقسیم کرد.رووینگ شامل نخ مستقیم، نخ لایه ای و نخ کوتاه است.نخ های ریز را می توان به نخ های تاب اولیه، نخ های دوتایی، نخ های حجیم و نخ های مستقیم تقسیم کرد.محصولات رووینگ شامل پارچه چند محوری، پارچه چهارخانه، نمد.محصولات نخ ظریف شامل پارچه الکترونیکی و پارچه صنعتی است.با توجه به مواد مختلف رزین ماتریس مطابقت داده شده، می توان آن را به دو دسته فیبر شیشه ای گرما سخت و فیبر شیشه ای ترموپلاستیک تقسیم کرد.

رزین های ماتریس مطابق با الیاف شیشه برای رزین های ترموست عبارتند از رزین فنولیک، رزین اوره فرمالدئید، رزین اپوکسی، رزین غیر اشباع، پلی اورتان و غیره.رزین ترموست یک پلیمر خطی یا با زنجیره شاخه ای قبل از عمل آوری است و پس از عمل آوری حرارتی، پیوندهای شیمیایی بین زنجیره های مولکولی ایجاد می شود تا به ساختار شبکه ای سه بعدی تبدیل شود که یک بار تشکیل می شود و نمی توان دوباره آن را گرم کرد.این عمدتا در زمینه هایی استفاده می شود که نیاز به عایق حرارتی، مقاومت در برابر سایش، عایق، ولتاژ بالا و سایر اثرات مانند پره های باد و تخته های مدار دارند.

رزین های ماتریس مطابق با الیاف شیشه برای رزین ترموپلاستیک عمدتاً پلی اولفین، پلی آمید، پلی استر، پلی کربنات، پلی فرمالدئید و غیره هستند.رزین ترموپلاستیک یک جامد با وزن مولکولی بالا در دمای اتاق است، یک پلیمر خطی یا چند زنجیره ای است، بدون اتصال عرضی بین مولکول ها، فقط توسط نیروی واندروالس یا پیوند هیدروژنی برای جذب یکدیگر.در فرآیند قالب‌گیری، رزین ترموپلاستیک پس از حرارت‌دهی تحت فشار، بدون اتصالات شیمیایی، نرم شده و روان می‌شود و می‌توان آن را در قالب شکل داد و محصولات با شکل مورد نیاز را می‌توان با سرد کردن ساخت.به طور عمده برای دستیابی به چقرمگی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر خستگی و سایر اثرات این زمینه، مانند ساخت خودرو، لوازم خانگی، لوازم الکترونیکی، مصالح ساختمانی استفاده می شود.پس از اینکه کامپوزیت الیاف شیشه ای گرمانرم پخت و خنک شد، همچنان می تواند با گرم کردن مجدد به سیالیت برسد و قابلیت بازیافت خوبی دارد.

کوره مخزن تولید الیاف شیشه، سیم کشی اصلی و بوته ای است که به تدریج از بازار خارج می شود.دو فرآیند اصلی تولید الیاف شیشه وجود دارد که به دو روش شکل دهی - روش کشش سیم بوته ای و یک روش شکل دهی - روش سیم کشی کوره استخری تقسیم می شود.روش کشیدن سیم بوته: فرآیند پیچیده است، مواد خام شیشه ای در دمای بالا به یک توپ شیشه ای ذوب می شود و سپس گلوله شیشه ای دو بار ذوب می شود و کشش سیم با سرعت بالا به نخ الیاف شیشه تبدیل می شود.روش سیم کشی کوره استخر: مواد اولیه مانند پیروفیلا در کوره ذوب می شود تا محلول شیشه ای ساخته شود و حباب ها برداشته شده و از طریق کانال به صفحه نشتی متخلخل منتقل می شوند و الیاف شیشه با سرعت بالا کشیده می شود.این کوره می تواند صدها صفحه نشتی را از طریق چندین کانال به طور همزمان به هم متصل کند.در مقایسه با روش کشش سیم بوته، فرآیند کشش سیم کوره استخر ساده، صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف، شکل دهی پایدار، راندمان بالا و عملکرد بالا است و برای تولید کاملاً خودکار در مقیاس بزرگ مناسب است که به تولید اصلی بین المللی تبدیل شده است. فرآیند، و بعد فیبر شیشه ای تولید شده توسط این فرآیند بیش از 90 درصد از تولید جهانی را تشکیل می دهد.