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无机纤维

  	      	      	    	    	      	    

无机纤维(Inorganic Fiber)

目录

什么是无机纤维[1]

  无机纤维是指以天然无机物或含碳高聚物纤维为原料,经人工抽丝或直接碳化制成的无机纤维。

无机纤维的种类[2]

  1.玻璃纤维

  玻璃纤维是由各种金属氧化物的硅酸盐类,经熔融后以极快的速度抽丝而成。玻璃纤维的成分和结构与普通玻璃相类似,但因加工方法或条件不同,其性质也有所差异。玻璃纤维的伸长率和膨胀系数小,除氢氟酸和热浓碱外,能耐许多介质的腐蚀。它不能燃烧,耐高温性好,随品种不同,其软化点在680~1000C范围内波动。玻璃纤维的缺点是不耐磨、易折断、易受机械损伤,长期放置后强度下降,但价格便宜、品种较多,可作为增强材料用于航空航天、建筑工业及日常用品等行业。另外还有一类特种玻璃纤维,如石英纤维、高硅氧纤维、高强度纤维、高模量纤维、耐辐射绝缘纤维等。它们具有各自独特的物理化学性能,因而也可用于制作功能复合材料的增强材料。

  2.碳纤维

  碳纤维是指纤维中碳含量在95%左右的碳纤维和碳含量在99%左右的石墨纤维。碳纤维由粘胶、腈纶、芳纶、聚酰亚胺等纤维在高温下烧制而成。工业生产一般采用沥青、粘胶和腈纶纤维原丝为原料,通过高温烧制来制造碳纤维。碳纤维属于聚合的碳,它是由有机物经固相反应转化为三维碳化合物,碳化历程不同,形成的产物结构也不同。美国和英国分别用人造丝和丙烯腈纤维为原料来制备碳纤维。

  3.硼纤维

  硼纤维也是制备复合材料时使用的一种重要的增强剂

  4.氧化铝纤维

  氧化铝纤维是一种多晶连续纤维,氧化铝纤维的物理机械性能也较好,还具有优良的耐热性和抗氧化性能。氧化铝纤维主要用金属基复合材料的增强剂。

  5.碳化硅纤维

  碳化硅纤维是以硅和碳为主要组成的多晶陶瓷纤维,可用气相沉积法和烧结法制备。碳化硅纤维的抗拉强度和抗拉模量高,耐热性优良,在1000℃高温下几乎不与金属发生反应,还具有耐化学腐蚀和耐辐射等性能。最高使用温度为1250℃,在1200℃下,其拉伸强度和弹性模量均无明显下降。此外还具有半导体性能,主要用于金属基和陶瓷基复合材料。

无机纤维的优缺点[3]

  无机纤维的特点是力学性能好、变形小、使用温度高、化学稳定性优异;缺点是性脆易断、不耐磨。玻璃纤维由于良好的性能价格比,已成为目前使用量最大的纤维增强材料;碳/石墨纤维也逐步成为复合材料重要的增强纤维。

相关条目

参考文献

  1. 孙满昌主编.第一章 渔具纤维材料 渔具材料与工艺学.中国农业出版社,2009.10.
  2. 刘光华编著.第九章 现代复合材料 现代材料化学.上海科学技术出版社,2000年06月第1版.
  3. 张晓明,刘雄亚编著.第三章 增强材料纤维增强热塑性 复合材料及其应用.化学工业出版社,2007年01月第1版.