材料简介

21世纪，先进复合材料(ACM)的开发与应用将进入飞速发展的时期，因此复合材料用增强体的开发十分重要。凡是在聚合物基复合材料中起到提高强度、改善性能作用的组分均可以称为增强材料。以环氧树脂为基体的复合材料用新型纤维状增强材料的品种有：玻璃纤维、碳纤维、超高相对分子质量聚乙烯纤维、聚芳酰胺(芳纶)纤维、PBO纤维、硼纤维等。

材料分类

玻璃纤维

玻璃纤维是由熔化的玻璃溶液以极快的速度抽成的细丝状的材料，通过合股、加捻成玻璃纤维纱。它可以再纺织成玻璃纤维带、玻璃布等纤维制品。

玻璃是由若干种金属或非金属氧化物构成的，不同的氧化物将赋予玻璃或玻璃纤维不同的工艺及最终制品的性能。

(1)玻璃纤维的种类、组成及特性玻璃纤维的种类很多。按照碱含量分类，可以把玻璃纤维分成有碱纤维、中碱纤维和无碱纤维(碱金属氧化物含量分别为大于10%、2%～6%和小于1%)。按化学组成分类，在归类玻璃纤维性能及特性方面是便利的。

玻璃纤维主要是由、镁、钙、铝、铁、硼的氧化物构成的。它们对玻璃纤维的性能以及工艺特点起到非常重要的作用。的存在导致玻璃具有低的热膨胀系数；、、等碱金属氧化物具有低的黏度，可以改善玻璃的流动性；CaO、MgO等碱土金属氧化物在玻璃中能改进制品的耐化学性、耐水性及耐酸、碱性能；、、ZnO、PbO等金属氧化物可以有助于玻璃及制品耐化学腐蚀性。上述玻璃中氧化物的不同组合可以产生出不同性能的纤维玻璃成分，目前已经商品化的纤维用玻璃成分如下：

①A一玻璃纤维。亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，它的含量高达14%，因而耐水性很差，较少用于玻璃纤维生产。在国外主要用在生产玻璃棉、屋面沥青增强材料中。

②E一玻璃纤维。亦称无碱玻璃纤维，是一种硼硅酸盐玻璃，是目前应用最为广泛的一种玻璃纤维。具有良好的电绝缘性及一般的力学性能。缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境中。

③C一玻璃纤维。亦称中碱玻璃纤维，其特点是含有一定量的，耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃，但是电气性能差、力学性能不高。主要用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品。

④S一玻璃纤维。它是一种高强度玻璃纤维，玻璃成分中含量高，熔点高，拉丝作业困难，因此价格较贵。其玻璃纤维制品主要用在军工和国防工业领域中。

⑤AR一玻璃纤维。也称为耐碱玻璃纤维，主要是为了增强水泥制品而研制开发的。玻璃成分中含有16%的zrO，故耐碱性大大增强。

⑥ECR玻璃纤维。是一种改进的无硼无碱玻璃纤维，用于生产耐酸性、耐水性要求很高的玻璃钢制品。其耐水性比无碱玻璃纤维提高7～8倍，耐酸性比中碱玻璃纤维还要好一些。

⑦D-玻璃纤维。亦称低介电玻璃，属于电子级产品，主更生产介电常数较高(3．8～4．2)和介电强度要求高的玻璃钢制品。

⑧Q一玻璃纤维。属于电子级玻璃纤维，其特点是SiOz含量高(达到99%)，介电常数极低(3．5～3．7)，主要用于制造高频传输用高性能印刷电路板。

⑨H一玻璃纤维。属于特种玻璃纤维制品，它的主要特点是具有高的介电常数(11～12)，有利于制成小型化的印刷电路板。

(2)玻璃纤维织物的种类及特点，根据不同的用途，玻璃纤维可以织成布(方格布、斜纹布、缎纹布、罗纹布和席纹布)、玻璃带(分为有织边带和无织边带)主要织纹是平纹，玻璃纤维毡片(短切原丝毡、连续原丝毡)。

聚乙烯