الیاف شیشه از حرارت دادن مواد معدنی قبل از بلور شدن سرد می شود. الیاف شیشه الیاف ظریف و خمش پذیری هستند که از شیشه ساخته می شوند. الیاف‌های شیشه دارای نخ های بسیار باریک از جنس شیشه با قطر ثابت و طول نامحدود هستند. الیاف شیشه به عنوان تقویت کننده در صنعت کامپوزیت میباشد و انواع مختلفی از آن بصورت تجاری وجود دارند.
الیاف شیشه ای دارای ترکیبات شیمیایی متنوع است و هر کدام برای کاربرد خاصی مناسب است. الیاف شیشه استحکام و سختی مناسبی دارد، خواص مکانیکی خود را در دماهای بالا حفظ می‌کند، مقاومت رطوبت و خوردگی مناسبی دارد و نسبتاً ارزان است.
الیاف شیشه ای از ترکیب ۵۰ تا ۷۰ درصد سیلیکا و درصد کمتری از چندین نوع اکسید مختلف تشکیل شده اند. این الیاف بی رنگ هستند اما به علت شکست نور، سفید به نظر می رسند.
ساختمان این الیاف یک شبکه سه بعدی از سیلیکون ، اکسیژن و دیگر اتم‌ها است که به صورت غیرمنظم در کنار هم قرار گرفته‌اند. الیاف شیشه بدلیل دارا بودن الاستیسیته عالی، دانسیته پایین، مقاومت در برابر شوکهای حرارتی، قیمت پایین و عایق الکتریکی در موارد ذیل مورد استفاده قرار میگیرد:
صنایع عایق کاری، الکتریکی و صوتی، صنایع ورزشی، صنایع هوافضا، خودروسازی، ساخت نیروگاههای بادی، کشتی سازی، صنایع نظامی، صنایع ساختمان و شیمیایی و ….
الیاف شیشه ای می تواند به اشکال مختلفی تولید شود از جمله به صورت نخ، رشته ای، پارچه دوجهته یا حصیری و سوزنی و نمدی می باشد.
روش های تولید الیاف شیشه ای
- روش ذوب مستقیم
- روش ذوب غیر مستقیم یا فرایند ذوب گلوله شیشه
فرق الیاف شیشه ای با پشم شیشه
تفاوت الیاف شیشه با پشم شیشه در این است که قطر تارها در پشم شیشه غیر یکنواخت و طول آن محدود است. همچنین در پروسه تولید پشم شیشه به خاطر تفاوت در نوع سرد شدن، ساختمان شیشه شکننده است. این تفاوت به‌طوری است که از الیاف شیشه در بالا بردن مقاومت کششی و تقویت کامپوزیت‌ها استفاده می‌شود ولی پشم شیشه را به عنوان عایق حرارتی مورد استفاده قرار می‌دهند. البته استفاده از الیاف شیشه به عنوان عایق حرارتی نیز رواج دارد.
انواع الیاف شیشه ای
الیاف نوع C: به معنای مقاومت شیمیایی الیاف شیشه ای می باشد.
الیاف شیشه ای نوع E: به معنای مقاومت الکتریکی الیاف شیشه ای می باشد.
الیاف شیشه ای نوع AR: معنای مقاومت به قلیا می باشد. این نوع الیاف از آلکالی – زیرکونیوم سیلیکات تشکیل شده اند و در هنگامی که نیاز به مقاومت در برابر محیط های قلیایی باشد، می‌توان از الیاف شیشه AR-Glass استفاده نمود.
الیاف شیشه ای نوع S: مقاومت به کشسانی
پرکاربرد ترین نوع این الیاف نوع E است که تقریبا ۹۹ درصد از الیاف تولیدی از این نوع است.
خصوصیات الیاف شیشه ای
- مقاومت شیمیایی: الیاف شیشه در مقابل مواد شیمیایی مقاوم بوده و باکتری، قارچ‌ها و دیگر جانوران بر الیاف تأثیری نمی‌گذارند
- مقاومت در برابر رطوبت: این الیاف آب را جذب نمی‌کند
- خواص الکتریکی: الیاف شیشه به دلیل عایق بودن در برابر جریان برق، مناسب برای استفاده در ساخت اجزا و قطعات الکتریکی میباشد
- خواص فیزیکی: مدول الاستیسیته و استحکام کششی بالا، انعطاف پذیری مناسب
معایب الیاف شیشه ای
- شکنندگی
- مقاومت خستگی نسبتاً پایین
- مدول نسبتاً پایین در مقایسه با دیگر الیاف
- حساسیت به سایش و سختی بالا
جمع بندی
امروزه الیاف شیشه ای به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، سفتی زیاد، مقاومت در برابر خوردگی، انعطاف پذیری در طراحی و مزایای دیگر، به طور گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله کاربرد های الیاف شیشه ای پرداخته شد. سایت My2r.ir در زمینه توری الیاف شیشه ای فعالیت دارد با مراجعه به این سایت می توان اطلاعات کاملتری دریافت کرد.