Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 1 (3-е изд., 1986) (1152095), страница 100
Текст из файла (страница 100)
ааа; 8 — аэняцаааа; 18 — Фаозазааа1 П вЂ” аааааат аатваа сокой прочностьзо обладанзт волокна, вытянутые с большой скоростью из расплавленного стекла (вытягиванис из фнльер), наименьшей прочностью — волокна, полученные штабиковым способом н раздувом. При формованин волокна иэ фильер образуется меньше поверхностных дефектов н трещин, чем обусловливаются их лучшие механические свойства, главным образом прочность.
Прочность прн растяжении стеклянного волокна зависит от его состава и диаметра (табл. !О.! н рис. !0.2) Нанболыпей прочностью обладают непрерывные волокна нз кварцевого н бесшелочного мапзийалюмоснликатиого стекла, Повышенное содержание щелочей в стекле резко снижает прочность стеклянных волокон. Кристаллизация стекла и присутствие в стенломагсе мелких газовых включений понихгает прочность стеклянного волокна на 25 — ЗО а1з. Максилгальная прочность стеклянных и кварцевых волокон. испытанных в среде жидкого азота, приближается к расчетной теоретической прочности стекча н плавленою кварца. В заввсимости от диаметра н состава стекла техническая прочность стеклянных волокон при их формовании современными промышленнымн методами составляет 25 — 30 1)з теоретической прочности стекла.
Модуль Юнга стеклянных волокон составляет 6 — ! ! ГПа и выше. Разрушающее напряжение при изгибе н кручении повышается с уменьшением диаметра волокон. Изделия нз стеклянного волокна плохо работают прн многократном изгибе и истираинн; однако стойкости к нэгнбу и потиранию повышаются после пропитки лаками н смолами.
Склеивание волокон в пяти повышаег прочность нити на 20 — 25 тз, а пропнтка стекловолокнистых матеоиалов лаками — из 80 †1 азз В сухом воздухе прочность стеклянных волокон резко повышается, Смачнвание стеклянных волокон н изделий из ннх неполярной углеводородной жидкостью аналогично действию сухого воздуха н дает наибольшее значение прочности. Значительное (до 60 — 60 та] понижение пРочности стеклянных волокон н изделий из ннх происходит при адсорбции нми воды н водных растворов поверхностно-активных веществ. Зто обьясняется тем. что молекулы веществ, адсорбируемых ив стеклянных волокнах, способствуют образованию тревхив в слабых местах поверхностного слоя.
При погружении химостойких сгекловолокнвстых матерначов в воду прочность нх снижается, ио после высушивания полностью восстанавливается, Изделия кэ стеклянного волокна иатрийкальцийсвлвкатного состава, содержащие более 15 7)з (мас.) оисндов щелочных металлов, после пребывания во влажном воздухе илн в воде снижают прочность необратимо в связи с интенсивным вышелачиванием и разрушением Прв длительном действии деформирующего усилия у стеклянных волокон развивается упругое последействие, которое зависит от химического состава стекла и относительной влажности воздуха.
Влага снижает также сопротивления стеклянных волокон изгибу н трению. При нагревании стеклянной ткани до 260— 300'С прочность ее сохраняется, в то время как волокна органического состава при этой температуре полностью разрушаются. При низких и высоких температурах устраняется адсорбпионное воздействве влаги воздуха на стеклянные волокна, что приводит к повышеивю нх прочности. Однако после теР- мической обработки (нагрев до различных температур и последующее охлаждение! пРочность стеклянных волокон и тканей сивжаегся на 50 — 70 %. Состав стекла оказывает значительное влияние на прочность стеклянных волокон, подвергнутых термообработке.
Волокна нз натрнйкальцнйсилнкатного в боратного стекол теряют свои прочность прн термообработке, на- Неагеганпчегхие еолокнистые .чагерлалы Равд. 1О Рнс. 10.3. Влияние температуры на остаточную прочность высононагреаастойких волокон дна. метром 6 — 8 мкм: 1 — к»зрцезее волокно: Š— крена«з«чнсе волокно: 3 — б«сщ««очное залокны Š— нетрнахзльцнасззвк«х( на«»озокна чивая уже с !00 — 200'С; волокна из кварцевого, кремиеземнаго н каолинового стекла (см э 10.6) теряют прочность на 50 То прн нагреве до 1000'С и последующем охлаждении (рнс. 10.3). Прочность волокон из бесшелочного стекла значительно снижаегся при 300 'С; прочность кварцевых волокон при этой температуре практически не изменяется. После нагрева н охлаждения стеклянных волокон наблюдается небольшое повышение их плотности и показателя преломления. Иагревосгайкость.
Стеклянное волокно обладает высокой иагревостойкостью, которая зависит от химического состава стекла Температурная область применения стеклянных волокон натрийкалыгийснлнкатного состава ограничена температурами 450 †500 'С, при более высоких телгпературах начинается их спекание, Для бесщелочных волокон иагревосгойкасть выше на 200 — 300'С н составляет 600 — 700'С. Гигроскопичиасть отдельных стеклянных волоков около 0,2 Тх (мас.) Поглощение влаги стеклянной тканью значительно выше, так как влага адсорбируется зазорами между валокнаыи н замаслнвателем (см. $10.6).
Гигроскопнчность ткани зависит от характера переплетения нитей н химического состава стекла, например тиани из волокна натрийкальцийснликатного состава облака~от гигроскапнчностью до 3 — 4 «(з. Хнмостойкость стеклянных волокон не зависит ат нх дааметра, но збсолюгнзн растворимость тонких волокон выше растворимости юлстых вследствие большего отношения нх поверхности к массе. Пошаму прн воздействии агрессивных реагентов волокна разрушаются быстрее, чем массивное стекло.
Прочность стеклянных волокон в различных агрессивных средах (горнчая вода, водя- Та 6 ли ц а !О 2. Влияние влажноаги воздуха на р стеклянных тканей р, Оч.м, пр«ахи««в«ел»ноя влажности за»дух«, % 40 ~ бо ! 6. 10'з 7. 10»' 1,5' 101О ( 7,5 !09 Бесщелочное алюмобороснлнкатное Натрийкальцнйснлнкатиое 9 !Оге 9,8.10« 2 1Огз 4 10'е 3,4.!О' 2,8 10» эгоо ь оо ~$ ео Ю эе Е го с' О ХОО ХОО ООО 4ОО ООО Гаа 'С иой пар высокого давления, кислоты, щелочи) зависит ат химического состава стекла. Наибольшей прочностью и высокой стойкостью к горячей воде и пару обладают волокна из бесщелочного алюмоборосилнкатного в магпайалюмоснлнкатного стекла По гидролнтической классификации этот внд стекла относится к «стеклам, не изменяемым водой».
№териалы из стеклянного волокна, содержащего в своем составе щелочи, значительно теряют прочность црн многократйой обработке горячей водой нлп водяным паром даже нсрмальнога давления. В этом случае имеет место интенсивное выщелачиванве, приводящее к полному распаду структуры стекла. Прн длительном воздействии водяного пара различного давления резко снижается прочность материалов и из волокна бесщелочного алюмоборосилнкатного стекла Наиболее стойкими в этих условиях являются стеклянные ткани из бесщелочного безбориого стекла. Стеклянные ткани в волокна нз бесщелочнаго стекла нестойки к воздействию кислот При обработке кислотой волокон из бесщелочио! о стекла все компоненты его растворяются и остается лшпь малопрочиый кремнекнслор,дный скелет.
Высокой стойкостью к воде, пару высокого давленая и различным кислотам (кроме плави. канай) обладают волокнистые материалы кварцевого, а также кремвеземного и каолиноваго состава. 19гй ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА На электрические свойства стекла. стеклянных волокон и материалов на нх освове наибольшее влияние оказывают химический состав сгекла и температура. Под влиянием адсорбцнн влаги из воздуха поверхностная проводимость стекла резко возрастает. Значение уз стекол в сухой атмосфере зависит от состава стекла, а ва влажной (относительная влажность 80 — 98 з(з) атмосфере эта зависимость выражена слабее С ростом температуры уз возрастает (рнс, 10.4 и 10.5). Значение уз стеклянных волокон не зависит от их диаметра и иыеет тот же порядок, что и стекло в «массивном» виде (рнс.
10.6]; это свидетельствует о том, что адсарбция паров воды иа стекле не зависит от кривизны поверхносгн. Влектропроводность стеклянной ткани при комнатной температупе является в основион поверхностной (в отличие от электропроводности массивного стекла); иа нее влияют влажность (табл. 10.2) и наличае гидрофобных по. крытий (рис. 10.7).
При повышении температуры от 20 до 250'С р бесщелочнай стеклянной ткани несколько снижается, а !9 б возрастает [табл. 10.3). $10.4 Электрические еаойьтва 27 тю '1 Рдм гбы 1лм а1ж тр 1Е йт1' а яргрлр элла бр та 11 Р гл тл дд ь1э '1'ь 1 ЮО лла зло Эпр а' м,и мин Т а б л и ц а 10.3. Влияние температуры на электрические свойства бесщелочных стеклянных тканей Зэьчеьця ьрь темцьрьтуае, та Показатель зз] ~ тш 4. 1Оьз 2 10гз 0.0060 ~ 0,0088 5 !Оьь 0,0023 3-1О"ь 0,0040 101ь 0,0017 р,Ом и !а 6 (3 54Гц) Рнс. !Озй Изотермы уз стскляпяых волокон: 1 — кварцевое: 2 — ювомобоооснликьтное; 2 — эьтрна- кьльцвясэлнкьтноь Рис.
10.5. Изменение уэ стекляннмх волокон при переходе из сухой атмосферы во влажнукк 1 — кварцевое: 2 — бьсщьлочное; 3 натрнакьльцньзое стекло Рнс. 10.6. Значения уэ стеклявных волокон различных диаметров на воздухе при различной относительной влажнастн1 1 — вайо 2-ЗЭ% С введением оксидов щелочных металлов электрические свойства стекла и стеклянных .тхаией резко снижаются, особенно с повышением температуры (табл. !04].
Более высокий р н малый !86 стеклянной ткани по сравнению с массивным стеклом связаны с ее большим воздухосодержанием (рис. !0.8, 10.9). Высокие значения р при малых 186 в интервале 20 — 250 С получены для композиционных материалов нэ основе бесщелочных стек. лянных тканей и связующих в виде кремннйоргавическвх смол„ Для ЭИ наибольшее применение находят стеклянные волокна бесщелочного алюмобороснликатного состава В, обладающие следующим комплексом свойств: Плотность, кг/мз...., .. 2540 'Разрушающее напряжение прн растяжении, ГПа,, ...... 2,8 Модуль упругости, ГПа.....
7л в, (10" Гц) прн 23'С...... 6,2 ]я 6 (10'" Гц) при 23'С..... 0.004 р при 200'С, Ом м...,... 10ы Стеклянные волокно с низкой и вьюокгю диэлектрической прогшчоеностью В связи с прогрессом радиотехники б ьчьшое значение приобретают сгекловолокнистые материалы, обладающие низкими и высокими значениями е,. Волокна с низкой в, получаются на основе стекол натрнйборосиликатной системы; оии имеют плотность менее 2400 кг1мз Волоннв с высокой е, получают из свннцовосялнкатных н цернйалюмосиликатных стекол. В табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
