CN105110650A - 一种玻璃纤维 - Google Patents

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徐大治
汪洪
童学功
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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维，涉及无机非金属材料技术领域，所述一种玻璃纤维，其特征在于，由以下重量份的成分组成：SiO2:60.0-64.0，Al2O3:14.3-22.0，CaO:5.0-8.0，MgO:9.0-12.0，ZnO:0.1-2.0，TiO:0.5-1.6，Fe2O3:0.3-0.9，Li2O:0.2-1.1，B2O3:0.6-4.3。本发明是以以上材料制备而成，通过优选各个组份的配比，制备出的玻璃纤维固化机械强度大、化学稳定性和热稳定性。

Description

一种玻璃纤维
技术领域
本发明涉及无机非金属材料技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维。
背景技术
玻璃纤维属于无机非金属材料，其具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等诸多优点，因此成为增强复合材料中应用量最大的一类基体材料。随着无机非金属材料的广泛应用，工业上对玻璃纤维的要求也不断提高。作为增强材料，玻璃纤维力学性能需要更加优异，以满足汽车、高压容器、大型风电叶片等领域的苛刻要求；同时为了批量应用，玻璃纤维还要保持合理的生产难度和生产成本。因此，提高玻璃纤维的力学性能和成型性能成为了研究的热点。
在此之前，国内外许多企业及科研机构均进行过不同类型的玻璃配方设计或调整试验。例如专利“高性能玻璃组合物、高性能玻璃纤维及其制品”（CN101300199A）所介绍的玻璃组分配方，其强度和弹性模量虽得到明显提高，但是拉丝作业温度却同时提高，如此一来不但增加了生产成本，还增加了生产难度。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种机械强度大、化学稳定性和热稳定性好的玻璃纤维。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提的一种玻璃纤维，其特征在于，由以下重量份的成分组成：SiO2:60.0-64.0Al2O3:14.3-22.0，CaO:5.0-8.0，MgO:9.0-12.0，ZnO:0.1-2.0，TiO:0.5-1.6，Fe2O3:0.3-0.9，Li2O:0.2-1.1，B2O3:0.6-4.3，SiO2、Al2O3、CaO、MgO、ZnO、TiO、Fe2O3、Li2O、B2O3的合计含量为99.0以上。
优选的，所述CaO和MgO的合计含量为10.0-20.0。
优选的，所述SiO和Al2O3的合计量为70.0-86.0。
优选的，所述Li2O的含量为0.3-0.9。
本发明的有益效果：通过添加SiO2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；控制Al2O3的含量，有效的降低了玻璃析晶倾向、提高玻璃纤维的机械性能；而通过控制CaO与MgO的总量及相互比例，降低了玻璃的高温粘度、改善其析晶强度；而少量的Fe2O3有利于池窑热量的传递；ZnO的添加及含量的控制，降低玻璃的热膨胀系数、改善玻璃的高稳定性能。因此，由于玻璃纤维中含有上述组分，并控制各组分的含量，从而使玻璃纤维具有良好的力学性能和成型性能。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种玻璃纤维，由以下重量份的成分组成：SiO2为61.0，Al2O3为18.4，CaO为7.0，MgO为11.0，ZnO为0.7，TiO为1.3，Fe2O3为0.6，Li2O为1.0，B2O3为3.3。
上述实施例的制备方法:将各种原料混合均匀后投入池窑，经熔化、澄清、均化后，得到玻璃液，将所述玻璃液经冷却、流出和拉丝处理后得到玻璃纤维。
基于上述，本发明是以通过添加SiO2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；控制Al2O3的含量，有效的降低了玻璃析晶倾向、提高玻璃纤维的机械性能；而通过控制CaO与MgO的总量及相互比例，降低了玻璃的高温粘度、改善其析晶强度；而少量的Fe2O3有利于池窑热量的传递；ZnO的添加及含量的控制，降低玻璃的热膨胀系数、改善玻璃的高稳定性能。因此，由于玻璃纤维中含有上述组分，并控制各组分的含量，从而使玻璃纤维具有良好的力学性能和成型性能。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种玻璃纤维，其特征在于，由以下重量份的成分组成：
SiO2:60.0-64.0Al2O3:14.3-22.0
CaO:5.0-8.0MgO:9.0-12.0
ZnO:0.1-2.0TiO:0.5-1.6
Fe2O3:0.3-0.9Li2O:0.2-1.1
B2O3:0.6-4.3
SiO2、Al2O3、CaO、MgO、ZnO、TiO、Fe2O3、Li2O、B2O3的合计含量为99.0以上。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维，其特征在于，所述CaO和MgO的合计含量为10.0-20.0。
3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维，其特征在于，所述SiO和Al2O3的合计量为70.0-86.0。
4.根据权利要求1-3所述的一种玻璃纤维，其特征在于，所述Li2O的含量为0.3-0.9。
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