石英玻璃纤维的性能和用途你了解吗？石英玻璃纤维是指二氧化硅含量达99.0%以上,丝径在1——15μm的特种玻璃纤维,它具有很高的耐热性,能长期在1050℃以下使用,瞬间耐高温达1700℃,耐温性仅次于碳纤维。
同时由于石英玻璃纤维有着卓越的电绝缘性,它的介电常数和介质损耗系数是所有矿物纤维中最好的,所以在航空、航天、军工、半导体、高温隔热、高温过滤方面有着广泛的应用。
一、石英玻璃纤维产品的生产工艺
石英玻璃纤维一般是由纯的天然水晶提炼加工成熔融石英玻璃棒拉制而成。在拉制过程中,加热的方式有氢氧火焰法和等离子体法,根据用途的不同,涂覆相应的浸润剂。石英玻璃纤维的产品有直接无捻粗纱、有捻纱(包括单股和合股纱)、纤维布、纤维套管、短切纤维、纤维棉、纤维毡和纤维砖等。石英玻璃纤维各种产品的生产工艺流程如下:
二、石英玻璃的物化性能
1、石英玻璃纤维成分分析
从表中可以看出,石英玻璃纤维的成分基本上就是高纯石英玻璃的成分，其性能非常接近石英玻璃的性能,石英玻璃的物化性能。
石英玻璃纤维的物化性质
2、石英玻璃纤维具有优越的电绝缘性能
石英玻璃纤维有着优越的电绝缘性,它的介电常数和介质损耗系数是所有矿物纤维中最好的。石英玻璃纤维介电常数、介质损耗系数和频率的关系。
石英玻璃纤维介电常数和频率的关系
石英玻璃纤维介质损耗系数和频率的关系
3、石英玻璃纤维具有优良的机械性能
石英玻璃纤维的抗拉强度是普通玻璃纤维的3倍,它和玻璃纤维的抗拉强度、抗拉模量和断裂伸长率比较见下表。
4、石英玻璃纤维具有极其优越的耐温性能
石英玻璃纤维的软化温度为170℃,一般的石英玻璃纤维能在60——1050℃长期使用,当温度高于1600℃,石英玻璃纤维开始升华,这是一种吸热反应来消耗热能,利用这种性能,石英玻璃纤维可用作宇航飞船和洲际导弹返回大气层的烧蚀料。另外,在高温下,石英玻璃纤维不会像高硅氧纤维那样会收缩,在100℃烧烤100h后,石英玻璃纤维的损失不大于1.5%。
三、石英玻璃纤维产品的生产工艺
石英玻璃纤维一般是由纯的天然水晶提炼加工成熔融石英玻璃棒拉制而成,丝的纯度为5102>99.99%。在拉制过程中,加热的方式有氢氧火焰法和等离子体法,根据用途的不同,涂覆相应的浸润剂。石英玻璃纤维的产品有直接无捻粗纱、有捻纱(包括单股和合股纱)、纤维布、纤维套管、短切纤维、纤维棉、纤维毡和纤维砖等。石英玻璃纤维各种产品的生产工艺流程如下:
四、石英玻璃纤维的用途
1、石英玻璃纤维电绝缘性的应用
石英玻璃纤维电绝缘性的应用石英玻璃纤维有着卓越的电绝缘性,它的介电常数和介质损耗系数是所有矿物纤维中最好的,不仅如此,在高温和高频率下,它的电绝缘性也表现得非常优异。再加上低密度(2.29/cm3)、不吸湿性和优秀的机械性能,使它成为雷达罩、电磁发射窗口和低介电产品的首选材料。
目前该产品在这方面应用：
(1)军事飞行器的雷达罩,包括各种战斗机和先进的导弹。
(2)民用飞行器的雷达罩。
(3)干扰电磁发射窗口。
(4)通信和电视卫星的雷达罩。
(5)无人驾驶的飞行器和潜水艇等。
(6)用于超级计算机的高频电路板和低膨胀率的电路板。
2、石英玻璃纤维耐温性的应用
用石英玻璃纤维优越的耐温性是因为51伍固有的耐温性决定的,一般石英玻璃纤维能长期在1050℃使用,短期可在1200℃作为烧蚀防护材料使用,在高温下,石英玻璃纤维不会收缩。另外高纯石英玻璃纤维有着很低的膨胀系数和优越的抗温度剧变的能力。目前该产品在这方面主要应用于以下领域：
(1)宇航飞船发动机周围的耐热辅助设施,包括防火电缆、隔热墙、防火罩等。
(2)宇航飞船发射台的防火保护系统。
(3)宇航飞船推进器的隔热层。
(4)宇航飞船进返回大气层的烧蚀材料。
(5)宇航飞船飞时的隔热烧蚀垫。
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