Sợi thủy tinh là gì? Đặc điểm, tính chất và ứng dụng trong cuộc sống

Sợi thủy tinh là một vật liệu mới với nhiều ứng dụng trong sản xuất nhờ độ bền tốt, khả năng chống cháy, kháng nhiệt … Vậy sợi thủy tinh là gì? Những đặc điểm của chúng là đặc điểm và ứng dụng nổi bật? Tham gia với chúng tôi để tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây!

1. Sợi thủy tinh là gì?

Sợi thủy tinh là một vật liệu được tạo thành từ nhiều sợi thủy tinh mỏng, mịn, nhẹ cùng nhau. Sợi thủy tinh được sản xuất từ ​​các hợp chất nhôm, canxi silicat và một số oxit kim loại. Các hợp chất này được làm nóng đến nhiệt độ 1500 – 1700 độ C trong đó và kéo thành nhiều sợi mỏng, nhẹ, mịn với đường kính 4-34 mcm.

Sợi thủy tinh vượt qua những nhược điểm vốn có của thủy tinh như giòn, dễ bị nứt khi gặp hiệu ứng; Họ có thể đúc khuôn với nhiều hình dạng khác nhau. Sợi thủy tinh được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất vật liệu, nổi bật nhất có thể đề cập đến vật liệu tổng hợp tổng hợp, vải dệt …

Sợi

2. Phân loại sợi thủy tinh

Dựa trên các thành phần và tỷ lệ các thành phần mà sợi thủy tinh được chia thành các loại khác nhau, bao gồm:

Ngoài việc phân loại ở trên, sợi thủy tinh còn được phân loại theo hình dạng sản phẩm như dạng thô, chỉ hoặc bện chặt.

3. Các tính năng nổi bật của sợi thủy tinh

Sợi thủy tinh có nhiều tính năng đặc biệt:

• Độ ổn định kích thước: Hệ số giãn nở của sợi thủy tinh thấp, do đó kích thước của chúng không bị thay đổi dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm.
• Kháng hóa chất: Sợi thủy tinh không ăn mòn, vì vậy nó đảm bảo sự ổn định của cấu trúc vật liệu. Chất xơ bền với hầu hết các hóa chất ngoại trừ axit H3PO4 nóng, axit HF, axit kiềm mạnh.
• Kính sợi có độ dẫn nhiệt thấp và nhiệt nhanh. Chúng có nguồn gốc từ các hợp chất vô cơ, vì vậy chúng ít rực lửa hơn và không làm cho ngọn lửa cháy mạnh hơn. Khi ở 1000 độ C, sợi thủy tinh giữ lại 25% đặc điểm ban đầu. Khi đốt, sợi thủy tinh cũng không giải phóng các sản phẩm độc hại.
• Sợi thủy tinh có chất hút ẩm và điện môi thấp. Họ có khả năng cách điện tốt với kích thước mỏng.
• Khả năng kết hợp với nhiều loại nhựa hoặc xi măng tổng hợp để tạo ra các vật liệu mới với các tính năng vượt trội.
• Độ bền cao: Sức mạnh cơ học cao của sợi thủy tinh nên được sử dụng trong các vật liệu cần độ bền cao với trọng lượng tối thiểu.
• Sợi thủy văn không bị phá hủy bởi côn trùng hoặc loài gặm nhấm.

Mặc dù có nhiều lợi thế nổi bật, sợi thủy tinh vẫn tồn tại với những thiếu sót như:

– Nếu bụi thủy tinh vô tình bay vào mắt sẽ khiến mắt bị kẹt, dính vào da, khiến da bị ngứa, dị ứng.

– Khi lông thủy tinh vỡ sẽ ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người.

Một số tính chất cơ bản của sợi thủy tinh

4. Quy trình sản xuất thủy tinh

Để tạo ra sợi thủy tinh cần được thực hiện thông qua các bước sau:

4.1 Vật liệu trộn

Cần phải chuẩn bị nguyên liệu thô để sản xuất sợi thủy tinh bao gồm cát, dolomit, đá vôi, silicat và đất sét kaolin. Với mỗi loại sợi thủy tinh khác nhau, thành phần và tỷ lệ pha trộn cũng khác nhau. Do đó, khi chuẩn bị các thành phần để trộn, nó rất cẩn thận và tính toán cẩn thận các thành phần trong mỗi lô. Ngày nay, việc trộn các nguyên liệu thô được tự động hóa bằng máy từ quy mô đến vận chuyển vật liệu để tiết kiệm thời gian, công sức và năng suất.

4.2 Thành phần nóng chảy

Các vật liệu được đưa vào lò nướng. Nguồn nhiệt đốt nhiệt được cung cấp bởi năng lượng điện hoặc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Cần kiểm soát nhiệt độ ổn định để đảm bảo dòng chảy tan chảy ổn định, mịn.

4.3 Sợi – Hóa học sợi

Sau khi kính tan chảy, chúng sẽ được chuyển sang giai đoạn phân tích. Kính chất lỏng được ép bằng kính nóng chảy được ép qua các tấm lót 200 – 8000 lỗ hoặc vòi có đường kính cực nhỏ. Lớp sợi sau khi rời đi được làm mát bằng các tia nước.

Quá trình sản xuất sợi thủy tinh

4.4 Quá trình phủ hoặc sấy khô và đóng gói

Lớp phủ hóa học là giai đoạn cuối cùng trong quá trình sản xuất sợi thủy tinh. Các hóa chất được bao phủ trên bề mặt bao gồm chất kết dính, chất bôi trơn, chất nổi … chiếm 0,5 đến 2,0% trọng lượng.

• Chất bôi trơn giúp sợi thủy tinh từ mài mòn hoặc lỗi khi được bọc thành các dạng khác nhau.
• Hỗ trợ các đầu nối, tăng cường giao diện của sợi và liên kết ma trận và cải thiện nhựa ướt. Nó làm cho sợi tương thích hơn với epoxy và một số có nhựa polyester, tăng độ bám dính trong vật liệu tổng hợp.
• Trong giai đoạn làm mát, tác nhân chống tĩnh điện có thể được phun trên bề mặt cách nhiệt của sợi thủy tinh.

Các sợi thủy tinh được thu thập thành một bó. Một loạt sợi thủy tinh bao gồm 51 – 1624 sợi nhỏ. Các sợi sau đó được sấy khô trong lò trước khi chuyển sang các giai đoạn hình dạng khác như cuộn, băm nhỏ, sợi hoặc dệt.

5. Áp dụng sợi thủy tinh trong cuộc sống và sản xuất

Với các đặc tính đặc biệt, sợi thủy tinh được áp dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống cũng như các ngành công nghiệp sản xuất công nghiệp. Một số ứng dụng điển hình của sợi thủy tinh có thể được đề cập như:

5.1 Ứng dụng bằng sợi thủy tinh nhẹ

Tấm nhựa ánh sáng được sử dụng để lợp thay vì kính thường được sử dụng. Vật liệu này kết hợp sợi thủy tinh và nhựa composite cho cấu trúc rắn, khả năng chống thời tiết tốt, trọng lượng tương đối nhẹ.

Sử dụng tấm sắt để có được ánh sáng với vật liệu composite kết hợp với sợi thủy tinh giúp giảm trọng lượng cho dầm và cột khi lợp so với kính cường lực. Đồng thời, nó vẫn đáp ứng nhu cầu của ánh sáng hiệu quả. Bên cạnh đó, tấm chiếu sáng với sợi thủy tinh kết hợp với sợi thủy tinh cũng có khả năng tạo ra, thêm màu sắc, cho người tiêu dùng nhiều lựa chọn hơn.

Ngoài việc chế tạo các tấm ánh sáng, sợi thủy tinh cũng được sử dụng để sản xuất các vật liệu xây dựng như cách nhiệt, vải không thấm nước, đệm cách âm, cửa nhựa, …

Sợi thủy tinh như một tấm đèn

5.2 Ứng dụng sợi thủy tinh trong sản xuất thiết bị bể bơi

Trong nước hồ bơi chứa các thành phần clo, có khả năng ăn mòn, thiết bị rỉ sét. Do đó, với tính năng chống tăng, khả năng chống lại nhiều hóa chất, sợi thủy tinh trong vỏ của các thiết bị giúp bảo vệ là điều cần thiết.

5.3 Ứng dụng sợi thủy tinh trong sản xuất các thành phần điện tử

Sợi thủy tinh bền, trong suốt, phản xạ tốt nên được sử dụng trong sản xuất các thành phần điện tử như thiết bị sản xuất, dây truyền cáp, internet, điện thoại, … tải trọng được làm bằng sợi thủy tinh có khả năng truyền một lượng lớn nội dung, mà không gây ra nhiễu điện từ. Bên cạnh đó, họ có độ bền cao, giá rẻ, vì vậy họ tiết kiệm rất nhiều chi phí cài đặt và hoạt động đáng kể.

5.4 Ứng dụng sợi thủy tinh trong vải dệt vải

Các loại vải được làm từ sợi thủy tinh có khả năng chống axit, chống cháy, khả năng chống nhiệt tốt … nên được sử dụng làm bao bì đóng gói, bộ lọc cho các sản phẩm hóa học. Các loại vải được dệt từ sợi thủy tinh, hạn chế bụi bẩn, dễ dàng để làm sạch …

Ngoài ra, sợi thủy tinh cũng được sử dụng để làm ống nội soi trong sức khỏe; Vật liệu để làm vỏ tên lửa, vòi phun, tóc …

Sợi thủy tinh là một loại vải có nhiệt độ nhiệt, chống cháy

Thông qua bài viết trên, tôi hy vọng độc giả hiểu sợi thủy tinh là gì? Chúng được sản xuất như thế nào? Việc sử dụng chúng trong cuộc sống ngày nay. Để tìm hiểu về các tài liệu khác, độc giả không thể bỏ qua các bài viết thú vị của chúng tôi được đăng trên trang web egroup.edu.vn.

Chuyên mục: Hóa chất
Nguồn: EGroup Chemicals

Nguyễn Lân Dũng

Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.