Glassfiber

Den glassfiber er et filament av glass . I forlengelsen kalles også komposittmaterialer forsterket med denne fiberen glassfiber .

Glassfibrene er med hulglass , de flate glassene og mobilbrillene , hovedglasset til familier.

Introduksjon

Glassfiber er historisk sett 30 år eldre enn optisk fiber . Det ble faktisk patentert i 1930, mot 1960-tallet for optisk fiber. Det var imidlertid først nylig at den revolusjonerte glassindustrien, brukt for sine mekaniske og optiske egenskaper.

Den finnes i flere former, avhengig av tiltenkte applikasjoner:

glassmatte, tråder enkelt eller blandet med plast;
ikke-vevde baner for bituminøse avstøpere;
tekstiler til fly, myggnett ;
rutenett for å forsterke sement, bitumen.

Eiendommer

Andre egenskaper inkluderer kjemisk treghet, slagfasthet, isolasjon, etc.

De viktigste bruken av fiber er, i rekkefølge etter betydning:

bygninger og infrastruktur (29%);
transport (25%);
elektrisitet og elektronikk (16%);
sport og rekreasjon (14%);
industrielt utstyr (11%).

Råvarer

Flere typer glasskomposisjoner brukes som råvarer, avhengig av den spesifikke bruken som blir gjort av fiberen. For forsterkning av fibre er de viktigste glassene som brukes:

Eksempler på glassammensetninger

	Type E-glass	Type C-glass	AR-type glass
SiO 2	53-55%	60-65%	61%
Al 2 O 3	14-15%	3,5-6%	/
CaO	17-23%	14%	5%
MgO	1%	3%	/
Na 2 CO 3	0,8%	10%	17%
B 2 O 3	0-8%	5%	/
Fe 2 O 3	0,3%	0,5%	0,3%
TiO 2	0,5%	/	/
ZrO 2	/	/	10%

Bor brukes også til å senke smeltetemperaturen og fluiditeten i blandingen (noe som forbedrer spinningen).

Produksjonsprosess

Denne prosessen foregår i fem hovedtrinn:

Raffinering ved 1500 ° C : blandingen blir oppvarmet; det blir tyktflytende (rundt 800 ° C ), deretter flytende og til slutt glass. Ved 1500 ° C er det homogent, og de siste boblene og urenhetene forsvinner.
Stretch spinning : smeltet glass blir til filament ved å strekkes i høy hastighet; spinning av filamentene er faktisk lik konvensjonell tekstilspinning for å produsere et garn. Denne glasstråden vikles deretter rundt en spindel.
Dimensjonering : tegning og vikling har ikke nok effekt til å holdbart samle hundrevis av filamenter i en tråd (glasset er for glatt til å agglomerere). Dimensjonen består i å tilsette et beskyttende belegg for å tillate agglomerering av filamentene og for å lette integrering i polymerene.
Etterbehandling : trådene blir så viklet eller kuttet i henhold til formålet.
Tørking ( ovnstørking ): sønnen til slutt tørket ved temperaturer på 700- for å 800- ° C .

Bruker

Fiberglass finner applikasjoner i armering, Reinforcement Fiber Glass (RFG) på engelsk, isolasjon, Insulation Fiber Glass (IFG) på engelsk og optikk.

I forsterkning

Denne påføringen av glassfibre er uten tvil den viktigste: glassfiber brukes deretter til å armere betong eller polymerer med tanke på produksjon av komposittmaterialer . Disse kan da erstatte stål eller papp. De viktigste produsentene av glassfiberarmering er Owens Corning , PPG Industries og Saint-Gobain .

Glassarmert betong

Hvis matrisen er laget av sement , kalles de resulterende komposittmaterialene glasscement composites (CCV) eller Glass Fiber Reinforced Concrete (GFRC) på engelsk.

Glassforsterket plast

Hvis matrisen er laget av harpiks, kalles de resulterende komposittmaterialene glassforsterket plast, også kjent som glassforsterket plast (GRP) eller "glassfiber" i vanlig språkbruk.

I 9 av 10 tilfeller brukes glassfiber som forsterkning i komposittmaterialer med generelt herdende harpiks , umettet polyester , vinylester eller til og med epoxy (“epoxy glass fiber”, GRE). I disse materialene, som med armert betong , utfyller de to materialene hverandre, og kompenserer for den andres svakheter. Fibrene gir strekkfasthet mens matrisen tillater dem å tåle trykkbelastninger. Enten kontaktstøping eller kompresjonsstøping brukes i de fleste tilfeller. Men med ankomsten av nye maskiner så vel som nye standarder for helse, dukker det opp nye implementeringsmåter. I de to foregående tilfellene krever bruk av forme bruk av en modell.

I kontaktstøping plasseres glassfiberstoffet (dette er et eksempel) på bunnen av formen; harpiks tilsettes, så klemmer en rull alt. Operasjonen gjentas så mange ganger som nødvendig for å oppnå ønsket tykkelse.

Kompresjonsstøping bruker en oppvarmet form og motform (for å få raskere herding). En hydraulisk press sørger for god distribusjon av harpiks og glassfibre, samt kompresjon.

Glassforsterket plast brukes blant annet til fremstilling av sportsutstyr, som atletiske staver , ski , båter, surfebrett , etc.

Glassfiber brukes også i trenchless teknikker for rehabilitering av rørledninger (interiørreparasjon), der eksisterende rørledning fungerer som forskaling for den harpiksimpregnert glassfiber.

i isolasjon

Siden fremveksten av energisparepolitikk har fiber, gjennom sine isolerende egenskaper, vært en viktig partner. For dette scenariet utføres produksjonen ved liming av fibrene med en syntetisk harpiks. Det ferdige produktet vil være i form av stive paneler eller fleksible madrasser for å beskytte vegger og tak, eller i form av skall for å isolere rørene.

I optikk

Glassfibre, takket være deres fleksibilitet, gjennomsiktighet og utmerkede lysoverføringskapasitet, blir samlet sammen og brukt som optiske fibre. Hovedbruken er absolutt endoskopi: en kanal gjør det mulig å belyse for eksempel bronkiene, mens en annen kanal returnerer lyset som reflekteres på bronkiene til utøveren (eller til en datamaskinstøtte). Optiske fibre brukes hovedsakelig til optiske instrumenter og til telekommunikasjon.

I telekommunikasjon

I telekommunikasjon kan optiske fibre brukes ved å oversette det nyttige signalet uten elektriske pulser, men med lysimpulser. Men store avstander krever perfekt renhet og mekanisk styrke, ellers fører for mye lysspredning til tap av meldingen.

Helse

Glassfiber anses ikke å være helsefarlig (lungene) når det er malt (i tilfelle glassduk ), eller begrenset, eller når størrelsen på glassfiberstøvet er stort nok til at det ikke blir inhalert.