CN104003621A - 一种导电玻璃纤维的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电玻璃纤维的生产工艺。它的技术方案是这样实现的：一种导电玻璃纤维的生产工艺，所述导电玻璃纤维的组成成分是重量百分比95%-70%的基质玻璃和重量百分比5%-30%的纳米银，制备所述导电玻璃纤维的生产工艺的步骤是：将生产基质玻璃的原料熔化；拉成玻璃纤维丝；将玻璃纤维浸入纳米银胶溶液15-20S，待其表面被所述纳米银胶充分覆盖后，用70℃热风吹干，初步制得导电玻璃纤维；将所述导电玻璃纤维放入去离子水浸泡40-60S,烘干即可得到导电性能强的玻璃纤维成品。本发明具有以下有益效果：本实施例生产成本相对较低，纳米银胶制备简单易操作；银的导电性能是所有金属中最好的，使玻璃纤维可以在更多的领域发挥作用。
Description
技术领域
本发明涉及导电材料技术领域，尤其涉及一种导电玻璃纤维的生产工艺。
背景技术
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其绝缘性、耐热性和抗腐蚀性好，机械强度高，常作为复合材料中的增强材料和绝热保温材料以及电路基板材料等，广泛应用于建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环保、国防等国民经济诸多领域。玻璃纤维性脆、耐磨性和导电性差，在一定程度上降低了玻璃纤维的性价比，限制其应用范围。对玻璃纤维化学镀金属可制备导电玻璃纤维。
专利申请号：CN201210190362.2提供了一种新型的导电玻璃纤维材料及其制造方法，它的原理是在玻璃纤维外表面上设锑掺杂氧化锡导电溶胶凝胶涂覆层，使常规玻璃纤维具有导电性，但是其导电性能与金属导线相比任然不够强。
发明内容
要求范围当中。本发明提供了一种生产成本相对较低、导电性能好的导电玻璃纤维的生产工艺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种导电玻璃纤维的生产工艺，所述导电玻璃纤维的组成成分是重量百分比95%-70%的基质玻璃和重量百分比5%-30%的纳米银，制备所述导电玻璃纤维的生产工艺包括以下生产步骤：
步骤1、粉碎：将生产所述基质玻璃的原料粉碎；
步骤2、称料：按照所述基质玻璃的配方称量各种粉碎后的所述原料；
步骤3、熔化：将称量好的所述原料混合、搅拌均匀；将所述原料玻璃熔窑熔化，熔化所需温度控制在1500-1650℃之间，熔制时间需要12-15小时；
步骤4、拉丝：拉丝温度控制在1235-1250℃之间，对纤维丝根施以强制冷却措施，让高温液态的纤维快速冷却形成玻璃纤维；
步骤5、覆膜：将所述玻璃纤维浸入纳米银胶溶液15-20S，待其表面被所述纳米银胶充分覆盖后，用70℃热风吹干，初步制得导电玻璃纤维；
步骤6、去杂质：将所述导电玻璃纤维放入去离子水浸泡40-60S,烘干即可得到导电性能强的玻璃纤维成品。
进一步地，所述步骤1中的基质玻璃为：低熔点玻璃、常规硅酸盐玻璃、常规硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、卤化物玻璃、硫化物玻璃、铝酸盐玻璃。
进一步地，所述低熔点玻璃的配方的重量百分比是：
名称 百分比
SiO2 15-60%
Al2O3 1-5%
B2O3 0-45%
Li2O 0-6%
Na2O 4-18%
K2O 1-18%
TiO2 0-20%
MgO 0-7%
CaO 2-9%
SrO 1-9%
BaO 0-7%
ZnO 0-10%
ZrO2 0-1%
进一步地，所述常规硅酸盐玻璃的配方的重量百分比是：
名称 百分比
SiO2 30-80%
Al2O3 0-25%
B2O3 0-15%
Li2O 0-7%
Na2O 1-18%
K2O 0.5-15%
As2O3 0-0.5%
MgO 1-7%
CaO 0.5-9%
SrO 1-9%
BaO 0-15%
ZnO 0.5-50%
PbO 0-29%
进一步地，所述常规硼酸盐玻璃的配方的重量百分比是：
名称 百分比
SiO2 60-81%
Al2O3 1-2%
B2O3 10-12%
Li2O 0-7%
Na2O 3-5%
K2O 0-5%
As2O3 0-0.5%
MgO 0-7%
CaO 0.5-9%
SrO 0-9%
BaO 0-15%
ZnO 0.5-50%
进一步地，所述步骤5中纳米银胶是由柠檬酸银和Vc反应制得。
本发明具有以下有益效果：本实施例生产成本相对较低，纳米银胶制备简单易操作；银的导电性能是所有金属中最好的，使玻璃纤维可以在更多的领域发挥作用。
具体实施方式
本发明一种导电玻璃纤维的生产工艺，所述导电玻璃纤维的组成成分是重量百分比95%-70%的基质玻璃和重量百分比5%-30%的纳米银，制备所述导电玻璃纤维的生产工艺包括以下生产步骤：
实施例1：
按照下述配方量制成低熔点玻璃：
名称 重量百分比
SiO2 60%
Al2O3 5%
Na2O 10%
K2O 10%
CaO 9%
SrO 6%
将上述称量好的原料混合、搅拌均匀，然后放入电容窑炉或火焰窑炉熔化，熔化所需温度控制在1500℃，熔制时间需要12小时；
待所有材料熔化为液态时，即可拉丝制玻璃纤维丝，对纤维丝根施以强制冷却措施，让高温液态的纤维快速冷却形成玻璃纤维，拉丝时温度控制在1235℃；
将上述所制得的玻璃纤维浸入纳米银胶溶液15S，待其表面覆层厚度达到要求后，用70℃热风吹干，初步制得导电玻璃纤维；
将所述导电玻璃纤维放入去离子水浸泡60S，除掉易溶于水的残留物，是纳米银分布更紧密，烘干即可得到导电性能强的玻璃纤维成品。
实施例2：
按照下述配方量制成常规硅酸盐玻璃：
名称 重量百分比
SiO2 80%
Na2O 8%
K2O 5%
MgO 5%
CaO 1%
SrO 1%
将上述称量好的原料混合、搅拌均匀，然后放入电容窑炉或火焰窑炉熔化，熔化所需温度控制在1550℃，熔制时间需要15小时；
待所有材料熔化为液态时，即可拉丝制玻璃纤维丝，对纤维丝根施以强制冷却措施，让高温液态的纤维快速冷却形成玻璃纤维，拉丝时温度控制在1235℃；
将上述所制得的玻璃纤维浸入纳米银胶溶液15S，待其表面覆层厚度达到要求后，用70℃热风吹干，初步制得导电玻璃纤维；
将所述导电玻璃纤维放入去离子水浸泡60S，除掉易溶于水的残留物，是纳米银分布更紧密，烘干即可得到导电性能强的玻璃纤维成品。
实施例3：
按照下述配方量制成常规硼酸盐玻璃：
名称 重量百分比
SiO2 81%
Al2O3 2%
B2O3 12%
Na2O 5%
将上述称量好的原料混合、搅拌均匀，然后放入电容窑炉或火焰窑炉熔化，熔化所需温度控制在1550℃，熔制时间需要15小时；
待所有材料熔化为液态时，即可拉丝制玻璃纤维丝，对纤维丝根施以强制冷却措施，让高温液态的纤维快速冷却形成玻璃纤维，拉丝时温度控制在1235℃；
将上述所制得的玻璃纤维浸入纳米银胶溶液15S，待其表面覆层厚度达到要求后，用70℃热风吹干，初步制得导电玻璃纤维；
将所述导电玻璃纤维放入去离子水浸泡60S，除掉易溶于水的残留物，是纳米银分布更紧密，烘干即可得到导电性能强的玻璃纤维成品。
在本实施例中，纳米银胶是利用ω=7.7%的柠檬酸银、ω=2%的PVP纳米乳液、ω=3%的Vc溶液反应制得，其中Vc与柠檬酸银的摩尔比为3:1。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利。
Claims (6)
1.一种导电玻璃纤维的生产工艺，其特征在于，所述导电玻璃纤维的组成成分是重量百分比95%-70%的基质玻璃和重量百分比5%-30%的纳米银，制备所述导电玻璃纤维的生产工艺包括以下生产步骤：
步骤（1）、粉碎：将生产所述基质玻璃的原料粉碎；
步骤（2）、称料：按照所述基质玻璃的配方称量各种粉碎后的所述原料；
步骤（3）、熔化：将称量好的所述原料混合、搅拌均匀；将所述原料玻璃熔窑熔化，熔化所需温度控制在1500-1650℃之间，熔制时间需要12-15小时；
步骤（4）、拉丝：拉丝温度控制在1235-1250℃之间，对纤维丝根施以强制冷却措施，让高温液态的纤维快速冷却形成玻璃纤维；
步骤（5）、覆膜：将所述玻璃纤维浸入纳米银胶溶液15-20S，待其表面被所述纳米银胶充分覆盖后，用70℃热风吹干，初步制得导电玻璃纤维；
步骤（6）、去杂质：将所述导电玻璃纤维放入去离子水浸泡40-60S,烘干即可得到导电性能强的玻璃纤维成品。
2.根据权利要求1所述的一种导电玻璃纤维的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的基质玻璃为：低熔点玻璃、常规硅酸盐玻璃、常规硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、卤化物玻璃、硫化物玻璃、铝酸盐玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种导电玻璃纤维的生产工艺，其特征在于，所述低熔点玻璃的配方的重量百分比是：
名称 百分比
SiO2 15-60%
Al2O3 1-5%
B2O3 0-45%
Li2O 0-6%
Na2O 4-18%
K2O 1-18%
TiO2 0-20%
MgO 0-7%
CaO 2-9%
SrO 1-9%
BaO 0-7%
ZnO 0-10%
ZrO2 0-1%
4.根据权利要求1所述的一种导电玻璃纤维的生产工艺，其特征在于，所述常规硅酸盐玻璃的配方的重量百分比是：
名称 百分比
SiO2 30-80%
Al2O3 0-25%
B2O3 0-15%
Li2O 0-7%
Na2O 1-18%
K2O 0.5-15%
As2O3 0-0.5%
MgO 1-7%
CaO 0.5-9%
SrO 1-9%
BaO 0-15%
ZnO 0.5-50%
PbO 0-29%
5.根据权利要求1所述的一种导电玻璃纤维的生产工艺，其特征在于，所述常规硼酸盐玻璃的配方的重量百分比是：
名称 百分比
SiO2 60-81%
Al2O3 1-2%
B2O3 10-12%
Li2O 0-7%
Na2O 3-5%
K2O 0-5%
As2O3 0-0.5%
MgO 0-7%
CaO 0.5-9%
SrO 0-9%
BaO 0-15%
ZnO 0.5-50%
6.根据权利要求1所述的一种导电玻璃纤维的生产工艺，其特征在于，所述步骤（5）中纳米银胶是由柠檬酸银和Vc反应制得。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140827 |