第四講玻璃纖維的基本性能

（一）外觀特點(diǎn)玻纖表面呈光滑的圓柱體，其橫斷面幾乎都是完整的圓形。宏觀來看，表面光滑，所以纖維之間抱合力非常小，不利于和樹脂粘接。另一方面，由于呈圓柱體，所以玻纖彼此靠近時(shí)，空隙填充的較密實(shí)，這對(duì)提高玻璃鋼制品的玻璃含量是有利的。（二）密度表

各種纖維密度纖維名稱棉花尼龍人造絲碳纖維玻纖無堿有堿密度（g/cm3

）1.50~1.601.41.50~1.601.42.6~2.72.4~2.6（三）抗拉強(qiáng)度玻纖的抗拉強(qiáng)度比同成份的玻璃高幾十倍，例如有堿玻璃的抗拉強(qiáng)度只有40~100MPa，而用它拉的纖維絲強(qiáng)度達(dá)到2000MPa，其強(qiáng)度提高了20~50倍。1．玻纖直徑與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系一般情況下，玻纖直徑愈細(xì)，抗拉強(qiáng)度越高。

直徑（μm）性能457911拉伸強(qiáng)度（MPa）3000~38002400~29001750~21501250~17001050~12502．玻纖長度與拉伸強(qiáng)度關(guān)系玻纖的拉伸強(qiáng)度和長度有關(guān)，隨著纖維長度增加拉伸強(qiáng)度明顯下降

玻纖長度（㎜）纖維直徑（μm）平均拉伸強(qiáng)度（MPa）51315002012.512109012.7360156013723．不同化學(xué)成份的玻纖強(qiáng)度一般講含堿量越高，強(qiáng)度越低。無堿纖維比有堿纖維的拉伸強(qiáng)度高20%玻璃纖維纖維直徑（μm）抗拉強(qiáng)度（MPa）無堿5.012000有堿4.716004．存放時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響玻纖存放一段時(shí)間后，其強(qiáng)度會(huì)下降——纖維的老化。這主要是因?yàn)榭諝庵械乃謱?duì)纖維侵蝕的結(jié)果。因此，化學(xué)穩(wěn)定性高的纖維強(qiáng)度降低小。如同樣存放兩年的有堿纖維強(qiáng)度降低達(dá)33%，而無堿纖維降低很少。5．施加負(fù)荷時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響。玻纖強(qiáng)度隨施加負(fù)荷時(shí)間的增加而降低，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，尤其明顯。(四)玻璃纖維的彈性1．玻璃纖維的延伸率。纖維延伸率是指在外力作用下，直至拉斷時(shí)的伸長百分率。玻纖的延伸率比有機(jī)纖維的延伸率底，一般為3%左右。其伸長的程度與所施加的力成正比，直到纖維斷裂為止，不存在屈服點(diǎn)，負(fù)荷去掉后，可以恢復(fù)原來長度，因此玻璃纖維是完全的彈性體。2．玻璃纖維的彈性模量。玻纖的彈性模量是指：在彈性限度內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系的比例常數(shù)：

式中:E:玻纖的彈性模量.F:試件所受的力.L:試樣原長度.l:伸長量.A:截面積.F/A:應(yīng)力.1/L:應(yīng)變.(伸長率).玻纖雖有很高的強(qiáng)度，其彈性模量也比其它人造纖維大5~8倍，但比一般金屬合金的彈性模量要低很多。3．玻纖纖維的耐磨性和耐折性玻纖的耐磨性是指纖維抗摩擦的能力;玻纖的耐折性是指纖維抵抗折斷的能力。玻纖的這兩種性能都很差，如玻纖表面吸附水分后加速微裂紋擴(kuò)展，又使這兩種性能降低。為了提高玻纖的柔性以滿足紡織工藝要求，可以采用適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。如?jīng)2%陽離子活性劑水溶液處理后，玻纖的耐磨性比未處理的高200倍。纖維的柔性一般以斷裂前彎曲半徑的大小表示。彎曲半徑越小，柔性越好。如玻纖直徑為9μm時(shí)，其彎曲半徑為0.094㎜。而超細(xì)玻纖直徑3.6μm時(shí)，其彎曲半徑為0.038㎜。玻纖熱處理時(shí)，溫度越高，強(qiáng)度下降越顯著，如：

300℃下經(jīng)24h，強(qiáng)度下降20%。

400℃下經(jīng)24h，強(qiáng)度下降50%。

500℃下經(jīng)24h，強(qiáng)度下降70%。

600℃下經(jīng)24h，強(qiáng)度下降80%。

強(qiáng)度降低與熱作用時(shí)間有關(guān)。玻纖布熱處理溫度雖然很高，但因受熱時(shí)間短，故強(qiáng)度降低不大。5．玻璃纖維的吸濕性。玻纖的吸濕性，是指纖維吸收水份的性能。與其它纖維比較，其吸濕性很小。相對(duì)濕度（%）纖維吸水量（%）玻璃纖維羊毛麻棉花人造絲卡普龍醋酸纖維650.07～0.3715.511.07.813.1—6.0800.3～0.519.313.810.017.15.08.6901.73～3.824.015.915.921.95.711.3水對(duì)玻璃纖維主要有兩種作用：（1）吸附作用。玻纖的表面積很大，吸附水的能力亦越大。表面吸