CN106986548A - 一种新型高性能玻璃纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型高性能玻璃纤维，它涉及玻璃纤维技术领域。所述的新型高性能玻璃纤维由以下重量份原料组成：SiO2 58份、Al2O3 15.5份、CaO 23份、MgO 1.2份、ZrO2 2份、TiO2 0.4份、Fe2O3 0.4份、ZnO 3份、BaO 4份、CaF2 2.5份、MgO 0.4份、Li2O 1.5份、Na2O 1.5份、K2O 1.5份，本发明的新型高性能玻璃纤维具有优异的耐高温性、耐化学腐蚀性和弹性模量，且生产工艺稳定，单位产品能耗低，生产成本低，能很好的适用于各种后加工制造工艺，广泛应用于制造精密仪表热防护件、烧蚀材料、绝热保温材料等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型高性能玻璃纤维，属于玻璃纤维技术领域。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。
随着经济不断发展，工业冶炼、焊接等行业对于玻璃纤维的需求激增，目前部分使用无碱玻璃纤维，寿命极短，且隔热性不好，长时间处于高温环境下材料变脆，极易破损，从而危害人身安全，其耐酸碱性、刚性、抗老化、耐高温性能都有待于提高。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种新型高性能玻璃纤维。
本发明的新型高性能玻璃纤维由以下重量份原料组成：SiO2 55—60.5份、Al2O315—16份、CaO 20—25份、MgO 0.8—1.5份、ZrO2 1—3份、TiO2 0.2—0.8份、Fe2O3 0.2—0.6份、ZnO 2—6份、BaO 2—8份、CaF2 1.5—3.5份、MgO 0.35—0.45份、Li2O 0.4—3份、Na2O 0.4—3份、K2O 0.4—3份。
进一步优选，所述的新型高性能玻璃纤维由以下重量份原料组成：SiO2 58份、Al2O3 15.5份、CaO 23份、MgO 1.2份、ZrO2 2份、TiO2 0.4份、Fe2O3 0.4份、ZnO 3份、BaO 4份、CaF2 2.5份、MgO 0.4份、Li2O 1.5份、Na2O 1.5份、K2O 1.5份。
作为优选，所述的Li2O、Na2O、K2O 三者占混合原料质量百分比为1%—10%，Li2O、Na2O和K2O 均为碱金属氧化物，它们对降低玻璃高温粘度、改善玻璃析晶倾向、调节玻璃软化点温度有显著效果。但碱金属含量过高，会损害玻璃的强度和化学稳定性。
本发明的有益效果：本发明的新型高性能玻璃纤维添加 SiO2 为并控制其含量，提高了玻璃纤维的机械强度、化学稳定性和热稳定性；TiO2 能提高玻璃的耐酸性，Fe2O3有利于热量传递，具有优异的耐高温性、耐化学腐蚀性和弹性模量，且生产工艺稳定，单位产品能耗低，生产成本低，能很好的适用于各种后加工制造工艺，可以长期适用于 1100℃以下，广泛应用于制造精密仪表热防护件、烧蚀材料、绝热保温材料等领域。
具体实施方式：
本具体实施方式采用以下技术方案：新型高性能玻璃纤维由以下重量份原料组成：SiO2 55—60.5份、Al2O3 15—16份、CaO 20—25份、MgO 0.8—1.5份、ZrO2 1—3份、TiO20.2—0.8份、Fe2O3 0.2—0.6份、ZnO 2—6份、BaO 2—8份、CaF2 1.5—3.5份、MgO 0.35—0.45份、Li2O 0.4—3份、Na2O 0.4—3份、K2O 0.4—3份。
进一步优选，所述的新型高性能玻璃纤维由以下重量份原料组成：SiO2 58份、Al2O3 15.5份、CaO 23份、MgO 1.2份、ZrO2 2份、TiO2 0.4份、Fe2O3 0.4份、ZnO 3份、BaO 4份、CaF2 2.5份、MgO 0.4份、Li2O 1.5份、Na2O 1.5份、K2O 1.5份。
作为优选，所述的Li2O、Na2O、K2O 三者占混合原料质量百分比为1%—10%，Li2O、Na2O和K2O 均为碱金属氧化物，它们对降低玻璃高温粘度、改善玻璃析晶倾向、调节玻璃软化点温度有显著效果。但碱金属含量过高，会损害玻璃的强度和化学稳定性。
实施例1：新型高性能玻璃纤维a由以下重量份原料组成：SiO2 58份、Al2O3 15.5份、CaO 23份、MgO 1.2份、ZrO2 2份、TiO2 0.4份、Fe2O3 0.4份、ZnO 3份、BaO 4份、CaF22.5份、MgO 0.4份、Li2O 1.5份、Na2O 1.5份、K2O 1.5份。
实施例2：新型高性能玻璃纤维b由以下重量份原料组成：SiO2 55份、Al2O3 15份、CaO 20份、MgO 0.8份、ZrO2 1份、TiO2 0.2份、Fe2O3 0.2份、ZnO 2份、BaO 2份、CaF2 1.5份、MgO 0.35份、Li2O 0.4份、Na2O 0.4份、K2O 0.4份
实施例3：新型高性能玻璃纤维c由以下重量份原料组成：SiO2 60.5份、Al2O3 16份、CaO 25份、MgO 1.5份、ZrO2 3份、TiO2 0.8份、Fe2O3 0.6份、ZnO 6份、BaO 8份、CaF2 3.5份、MgO 0.45份、Li2O 3份、Na2O 3份、K2O 3份
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种新型高性能玻璃纤维，其特征在于：所述的新型高性能玻璃纤维由以下重量份原料组成：SiO2 55—60.5份、Al2O3 15—16份、CaO 20—25份、MgO 0.8—1.5份、ZrO2 1—3份、TiO2 0.2—0.8份、Fe2O3 0.2—0.6份、ZnO 2—6份、BaO 2—8份、CaF2 1.5—3.5份、MgO0.35—0.45份、Li2O 0.4—3份、Na2O 0.4—3份、K2O 0.4—3份。
2.按照权利要求1所述的一种新型高性能玻璃纤维，其特征在于：所述的新型高性能玻璃纤维由以下重量份原料组成：SiO2 58份、Al2O3 15.5份、CaO 23份、MgO 1.2份、ZrO2 2份、TiO2 0.4份、Fe2O3 0.4份、ZnO 3份、BaO 4份、CaF2 2.5份、MgO 0.4份、Li2O 1.5份、Na2O 1.5份、K2O 1.5份。
3.按照权利要求1所述的一种新型高性能玻璃纤维，其特征在于：所述的Li2O、Na2O、K2O 三者占混合原料质量百分比为1%—10%，Li2O、Na2O和K2O 均为碱金属氧化物。
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