ガラス繊維の分類と応用

ガラス繊維には多くの種類があり、ガラス原料の組成、モノフィラメントの直径、繊維の外観から分類できます。

ガラス原料の分類

現在、ガラス原料の組成による分類が最も一般的な方法であり、ガラスの組成がガラス繊維の性能を決定します。

アルカリ金属酸化物はガラスの主成分の1つです。それは一般的に酸化ナトリウムと酸化カリウムを指します。主にフラックス剤として作用し、シリカの融点を1700℃から約1000℃に下げることができ、エネルギーコストを節約できます。ただし、アルカリ金属酸化物の含有量が増えると、化学的安定性、電気絶縁性、ガラスの強度などの特性が低下します。したがって、異なるアルカリ含有ガラス成分で作られたガラス繊維の用途はまったく異なります。ガラスのアルカリ金属酸化物含有量に応じて、連続ガラス繊維は次のタイプに分類できます。

（1）無アルカリガラス繊維（Eグレードガラス繊維）：無アルカリガラスのR2O含有量は0.8％未満であり、ガラス繊維に最も広く使用されているアルミノボロシリケートガラスに属しています。ガラス繊維は、優れた化学的安定性、電気絶縁性、および機械的特性を備えています。ただし、ガラス繊維は無機酸によって腐食しやすく、酸性環境での使用には適していません。

（2）中アルカリガラス繊維（Cグレードガラス繊維）：アルカリガラスのR2O含有量は11.6％〜12.4％で、ソーダライムシリケートガラスに属します。中アルカリガラス繊維はアルカリ含有量が多いため電気絶縁性能を失いますが、機械的強度は良好ですが（無アルカリガラス繊維より10％〜20％低い）、耐薬品性、特に耐酸性、アルカリフリーガラス繊維より優れています。一般的に、海外の中アルカリガラス繊維には一定量の三酸化ホウ素が含まれており、中国の中アルカリガラス繊維には完全にホウ素が含まれていません。

（3）高アルカリガラス繊維（グレードAガラス繊維）：高アルカリガラスのR2O含有量は15％以上であり、典型的なケイ酸ナトリウムガラスです。板ガラス、ガラスびん、球根などの廃ガラス製品は、ガラス球の原料として使用され、ガラス繊維はすべて高アルカリガラス繊維になります。高アルカリガラスは、強度、耐水性、耐アルカリ性が低いため、ガラス繊維の製造に使用されることはめったにありません。

アルカリを含まないガラス繊維は、絶縁材料やFRPの補強材として広く使用されています。中アルカリガラス繊維は、無アルカリガラス繊維よりも価格が安いため、競争力があります。海外では中アルカリガラス繊維は耐食性ガラス繊維製品の製造にのみ使用されていますが、中国では中アルカリガラス繊維がガラス繊維生産の半分以上を占めており、ラテックスクロス、フィルタークロス、織物基板など。電気的特性や強度の要求が少ないFRP補強材としても使用できます。

他のガラス製品から作られたガラス繊維は、まとめて特殊ガラス繊維と呼ばれることがあります。商業化されている特殊なガラス繊維は次のとおりです。

（1）低誘電性ガラス繊維（Dガラス繊維）：低誘電率のガラス繊維であり、最新の電子機器の高密度プリント回路基板の補強材として使用するのに適しています。

（2）高強度ガラス繊維（Sガラス繊維）：高強度ガラス繊維は、高強度、高弾性率、耐熱性、耐衝撃性、高周波透過性などの優れた特性を備えているため、高性能複合材料に使用されています。航空宇宙、航空、軍事、船などの材料。ただし、価格が高く、生産量が少ないため、民間部門ではまだ人気がありません。

（3）耐アルカリ性ガラス繊維（ARガラス繊維）：主にガラス繊維補強コンクリートのリブ材として使用されています。耐アルカリ性に優れ、セメント中の高アルカリ性物質の侵食に効果的に耐えることができ、高弾性率、高強度、耐熱性、耐衝撃性などの優れた特性を備えています。広く使用されている鉄筋コンクリートの環境にやさしい補強材です。

（4）非ホウ素アルカリフリーガラス繊維（E-CRガラス繊維）

モノフィラメント径の分類

ガラス繊維モノフィラメントは円筒形で、その厚さは直径で表すことができます。

モノフィラメントの直径の違いは、繊維の性能、製造プロセス、およびコストに影響を与える可能性があります。 5〜10umの繊維の直径は一般にガラス繊維布やガラス繊維ベルトなどの織物になり、10〜14umの繊維は一般にロービング、不織布のガラス繊維布などになります。国際的に生産されたガラス繊維の直径どんどん厚くなり、一般的には14〜24um、27umに達するものもあります。

繊維の外観の分類

ガラス繊維は、さまざまなニーズに応じてさまざまな形の製品になります。

（1）連続ガラス繊維：長い連続ストランドまたはモノフィラメントです。製造されるほとんどすべての連続ガラス繊維はEガラスから作られています。連続ガラス繊維には、主に複合材料の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を強化するために使用される、ロービング、チョップドストランド、ファブリック、フェルトなど、さまざまな形態があります。さらに、連続繊維は繊維としても知られているため、その2番目の主な用途はガラス繊維繊維の製造です。ガラス繊維繊維は、主に電子産業でプリント回路基板の製造に使用されています。

（2）固定長ガラス繊維：長さは通常300〜500mmで、ほとんどが糸またはマットになっています。

（3）グラスウール：長さは一般に150mm未満で、その形状は綿ウールに似ており、3次元交差点間の繊維と繊維が絡み合っており、多数の小さな空間細孔があり、優れた断熱性と健全性が得られます吸収およびノイズ低減性能。