אופיינים ומצב היישום של סיבוב זכוכית ביצועים גבוהים

2024-03-28 18:18

לאחר כמעט 80 שנים של פיתוח, סיבים זכוכית הפכו לאחד מהחומרים של סיבים בלתי אורגניים שמשתמשים באופן רחב ומשתמשים באופן רחב, עם עמדה בלתי ניתנת לחזק בתגבורת, בידוד, אנטי-קורוזיון, בידוד תרמי, ואפקטים אחרים. בשנים האחרונות, עם התפתחות המהירה של תעשיית סיבים הזכוכית והשדות של השימוש המפורסמים יותר ויותר, הופיעו שונים סיבים זכוכית בעלות תופעות גבוהה, בין הם מחקר ופיתוח של סיבים זכוכית חזקים ומודולוסים גבוהים, סיבים זכוכית נגדים קורוזיה, וסיבי זכוכית דיאלקטריים נמוכים הם פופולריים. הם הפכו למחומרים חדשים בלתי חשובים בשטחים כמו חלל אוויר, אנרגיה חדשה, משקל אור רכב, תקשורת תדירות גבוהה ואמינות גבוהה, מכשירים אלקטרוניים במהירות גבוהה מיקרו, הנדסה כימית, ושליטת זיהום בגלל האופיינים המושלמים שלהם.
סיבי זכוכית מקור בשנות ה-30 והיא חומר חדש לא מתכתי בלתי אורגני מצוין עם יתרונות כמו בידוד טוב, כוח מכני גבוה, התנגדות חום חזקה, ומתנגדות לשחיתות טובה. הוא משתמש באופן רחב במכוניות, אלקטרוניקה, יוצר כוח רוח, בניית ספינות, טיסה, בנייה, נפט, כימיקלי ושדות אחרים. אחרי כמעט 80 שנה של פיתוח, סיבים זכוכית הפכו
אחד מהחומרים של סיבים בלתי אורגניים עם שימוש גדול ויישום רחב, יש לו עמדה בלתי ניתנת לחסוך בתגבורת, בידוד, נגד השחיתות, בידוד תרמי, ויבטים אחרים. עם התפתחות המהירות של תעשיית סיבים זכוכית, שדות ההשתמשות שלה מתפשטות יותר ויותר, והדרישות של האנשים להופעה של סיבים זכוכית גם מגיעות. על מנת לפגוש את הדריש בשוק, שונים סיבים זכוכית ביצועים גבוהים מתגלים באופן קבוע. בכל אופן, אין כרגע מושג מאוחד לסיבי זכוכית ביצועים גבוהים. זה מעשה נפוץ להתייחס לסוג של סיבים זכוכית שיש להם ביצועים טובים יותר משסיבים זכוכית רגילים, כמו סיבים זכוכית חזקים גבוהים, סיבים זכוכית מודולוסים גבוהים, סיבים זכוכית חזקים גבוהים, סיבים זכוכית דיאלקטריים נמוכים, וסיבי זכוכית מונעים לחיתוי, כמו סיבים זכוכית חזקים. ביניהם, כוח גבוה וסיברגלס מודולוס גבוה, סובברגלס נגד השיתוף, וסיברגלס דיאלקטרית נמוכה הם כרגע הסיברגלס הגבוה ביותר פופולרי

בנוסף לאטום אוויר יבש בין שני שכבות זכוכית, זכוכית מבודדת בעלות ביצוע גבוה גם צריכה להיות עטופה בסרט מתכת מיוחד עם ביצוע תורמי טוב בצד של שכבת האוויר באמצע הזכוכית החיצונית, שיכול לחסום את האנרגיה של קרני אולטרביולט סולאריים נכנסים לחדר. המאפיינים שלה כוללים אפקט חסוך אנרגיה טוב, בידוד תרמי, ובודד תרמי, שיפור את הסביבה הפנימית. למראה יש שמונה צבעים ויש ערך קישוט מעולה.
זכוכית ביצועים גבוהה שמשתמשת בדרך כלל בארכיטקטורה
במונחים של אופטיקה: זכוכית נמוכה-E, זכוכית משקפית תרמית, זכוכית פריזם
במונחים של כוח: זכוכית מזויפת, זכוכית מזויפת, זכוכית מזויפת
בנוגע לניהול חום: זכוכית מבודדת, זכוכית ווקום, זכוכית גז אינטרנטית
במונחים של המראה: זכוכית משולבנת צבעית, זכוכית משולבנת צבעית, זכוכית משולבנת, זכוכית משולבנת
בנוגע לשימוש: זכוכית פולימר אורגנית, זכוכית מונעת לאש, זכוכית אולטרה לבנה

אחד מהחומרים, יש לו עמדה בלתי ניתנת לגבורה, בידוד, נגד השחיתות, בידוד, ויבטים אחרים. בשנים האחרונות, עם התפתחות המהירה של תעשיית סיבים הזכוכית והשדות של השימוש המפורסמות יותר ויותר, הופיעו שונים סיבים זכוכית בעלות תופעות גבוהה, בין הם מחקר ופיתוח של סיבים זכוכית חזקים ומודולוסים גבוהים, סיבים זכוכית נגדים קורוזיה, וסיבי זכוכית דיאלקטריים נמוכים הפכו לפופול

הם הפכו למחומרים חדשים בלתי חשובים בשטחים כמו חלל אוויר, אנרגיה חדשה, משקל אור רכב, תקשורת תדירות גבוהה ואמינות גבוהה, מכשירים אלקטרוניים במהירות גבוהה מיקרו, הנדסה כימית, ושליטת זיהום בגלל האופיינים המושלמים שלהם.

הצגה: סיבת זכוכית מקורה בשנות ה-30 והיא חומר לא מתכתי בלתי אורגני מצוין עם יתרונות כמו בידוד טוב, כוח מכני גבוה, התנגדות חום חזקה, ומתנגדות לשחיתות טובה. הוא משתמש באופן רחב במכוניות, אלקטרוניקה, יוצר כוח רוח, בניית ספינות, טיסה, בנייה, נפט, כימיקלי ושדות אחרים. לאחר כמעט 80 שנים של פיתוח, סיבים זכוכית הפכו לאחד מהחומרים הלא-אורגניים ביותר השתמשים והמשתמשים ברחבי העולם, עם עמדה בלתי אפשרית בתגבורת, בידוד, אנטי-קורוזיה, בידוד, ואינטרנטים אחרים. עם התפתחות המהירות של תעשיית סיבים זכוכית, שדות ההשתמשות מתפשטות יותר ויותר, והדרישות של האנשים לביצוע סיבים זכוכית גם מגיעות. על מנת לפגוש את הדריש בשוק, שונים סיבים זכוכית ביצועים גבוהים מתגלים באופן קבוע. בכל אופן, אין כרגע מושג מאוחד לסיבי זכוכית ביצועים גבוהים. זה רק רגיל להתייחס לסוג של סיבים זכוכית שיש להם ביצועים טובים יותר משסיבים זכוכית רגילים, כמו סיבים זכוכית חזקים גבוהים, סיבים זכוכית מודולוסים גבוהים, סיבים זכוכית מודולוסים גבוהים, סיבים זכוכית דיאלקטריים נמוכים, וסיבי זכוכית מונעים לקורוזיה, כמו סיבים זכוכית חזקים. ביניהם, סיבוב זכוכית חזק ומודולוס גבוה, סיבוב זכוכית נגד שיתור, וסיבב זכוכית דיאלקטרית נמוך הם כרגע סיבובי זכוכית עם ביצועים גבוהים ביותר למחקר ופיתוח.

סל אחד של משקפי סיבים חזקים ומודולוס גבוהים שייך לסוג של משקפי סיבים מתוחכמים והוא מוצר חדש בשדה המשקפיים. בהשוואה לסיבי זכוכית ללא אלקלי רגילים, מודולוס גבוה וסיבי זכוכית חזקה גבוהה יש תכונות מצוינות כמו כוח מתוח גבוה, מודולוס אלסטי גבוה, התנגדות להשפיעה טובה, יציבות כימית טובה, התנגדות עייפה טובה, ותנגדות טמפרטורה גבוהה. הם יכולים להשתמש באופן רחב בשטחים כמו חלל אוויר, התעופה, נשק, ספינות, תעשיית כימית, הגנה הסביבתית וכו"כ שדורשים דרישות ביצועים קשות יותר למחומרים מורכבים, כמו קליפות מנועי טילים, חטיפי מטוסים אווירו-חלל, מניות, חטיפי נשק, שריון חסיני כדורים, מיכלי לחץ גבוה, להבי מעריצים גדולים וכו"כ. עם פיתוח טכנולוגיה, הדריש לסיבי זכוכית חזקים ומודולוסים גבוהים בשטחים תעשיתיים כמו רכבים, מעבורת רכ

עם התקדמות של הזמנים, הדריש לסיבב זכוכית חזק ומודולוס גבוה בשוק החומרים המרכיבים האזרחים נעשה דחוף יותר ויותר.

ב-2006, OCV השיג מוצר שנקרא HiPer tex סיבוב זכוכית ללא אלקלי ביצועים גבוהים, שיש לו מודול אלסטי של כ-85GPa. בהשוואה לסיבב E-זכוכית מסורתי, יש לזה 30% גידול בכוח, 17% גידול במודולוס, 30% פיצול בקובייקטור ההתרחבות הטרמית לינרית

סיבוב זכוכית Hiper טקס הוא סוג של זכוכית המרכיב בעיקר מחמצים של סיליקון, אלמוניום, קלסיום ומגנזיום. המערכת הכימית שלה כוללת בערך 61% סיO2, 19% A1203, 9% CaO, 10% MgO. הטמפרטורה היא 1335C, הטמפרטורה של הנוזל היא 1239C, והנקודת המרכה היא בערך 923C. בנוסף, בשוק האזרחי, חברת AGY השיגה גם סיבוב זכוכית חזק ומודולוס גבוה שנקרא S-1 זכוכית 711 ב-2008. הנכונות המכוניות שלה נמוכות מעט יותר מזכוכית S-2, אך היא יכולה להשיג יצירה גדולה בעלות מחיר נמוך, למלא את הפער בין הסיבב הזכוכית E לסיבב הזכוכית S2.

בשנת 2009, Chongqing International Composite Materials Co., Ltd. השיגה סיבת זכוכית חזקה וגבוהה שנקראת TM glass. הוא שייך לסדרת הזכוכית Si02Al203 Ca0 Mg0, ללא B203, עם טמפרטורה צורה של כ-12701300C וטמפרטורה של קו נוזל של כ-1190-1240C. הוא יכול להיות מוצר בקנה מידה גדולה בתנורות זכוכית מודרניות.

הכוח של חצי מזכוכית TM מוצננת הוא בערך 2700 MPa, שהוא בערך 22% גבוה יותר מסיב E-זכוכית רגיל, והמודולוס הוא 15% גבוה יותר. יש לו גם יתרונות משמעותיות בהתנגדות לחום, בהתנגדות עייפות ומתנגדות לחיתוי.

בשנת 2010, China Chemical Construction Jushi Group and Mount Taishan Glass Fiber Co., Ltd. also launched high strength and high modulus glass fibers named ViPro and GMG respectively. אינדיקטורי ההופעה שלהם קרובים לסיבי זכוכית HiPer טקס.

סיבים זכוכית דיאלקטריים נמוכים שייכים לסוג של סיבים זכוכית בכיתה אלקטרונית. בשנים האחרונות, בשל התקדמות הטכנולוגית בתעשיית המידע והפיתוח המהיר של מוצרים אלקטרוניים קלים, קצרים ומהירים כמו מחשבים וטלפונים ניידים, מוערך שהדרישה לסיבב זכוכית ומוצרים בתעשיית האלקטרוניקה הגלובלית תמשיך לגדול במהירות, עם שיעור הגידול השנתי הגיע לפיתוח הקפיצה של תעשיית המידע האלקטרוני. הציעו דרישות גבוהות יותר עבור סיבים זכוכית וביצים אלקטרוניים, לוחי צמר נחש (CCL) וללוחי מעגלים דפוסים (PCB). מצד אחד, ביצוע המוצר השתפר, דורש תדר גבוה, נאמנות גבוהה, וסודיות גבוהה של ההעברה של אותים; מצד שני, יש גיבוי בתפקיד המוצר, אשר דורש לוחיות שטוחי נחש לא רק כדי לשרת כתחת, אלא גם כדי לשרת כקווי מעבר אות, לשלוט בדיקת המחסום האופייני, ולפעיל כרכיבים פסיביים חבויים בלוחות רבות שכבות. התדירות הגבוהה המתמשכת דחפה את קבוע הדיאלקטרי הנמוך של PCB (קבוע דילקטרי Dk הוא מדריך מפתח שמשפיע על מהירות התקשורת, עם Dk קטן מוביל למהירות התקשורת המהירה ומהירות התקשורת גדולה יותר שמובילה למהירות התקשורת האיטית) אל הגבול שלה. המרחב כדי להפחית Dk דרך שיפור תהליכים עטן ועצב הוא כבר מאוד מוגבל, ויש צורך דחוף להפחית קבוע הדיאלקטרי של זכוכית כדי לפגוש דרישות חדשות.

טכנולוגיה הייצור של רשת אלקטרונית קבועה דיאלקטרית נמוכה היא טכנולוגיה גבוהה שכוללת אינטראקציה בין-משמעתית, חדירה משותפת, וקידום משותף. עד כה, היחידות העיקריות המפיקות סיבים זכוכית דיאלקטריים נמוכים בחוץ הן Vetrotex בצרפת, Erskinegelous בארצות הברית, Nippon Nippon Nippon Textile Co., Ltd., AGY בארצות הברית, וכמה אחרים.

סיבים זכוכית קבועים דיאלקטריים נמוכים מוקדמים, הידועים גם כזכוכית D, היו מורכבים בעיקר מ-73% SiO2, 22% B203, ו-3% R20. סיבים זכוכית D היו תכונות דיאלקטריות מצוינות, עם קבוע דיאלקטרית של כ-4 בתדר של 10 GHz 2. קופיקטור האובדן הדיאלקטרי הוא בערך 0.006, בעוד תחת אותם תנאים, קבוע הדיאלקטרי של E-זכוכית הוא בערך 6 8. קופיקטור האובדן הדיאלקטרי הוא בערך 0.007. עם זאת, הטמפרטורה של הזכוכית D גבוהה כמו 1400C או מעל, מה שמקשה להמיס ולצור. קשות הייצור גבוהה מדי, והמחיר גבוה מאוד. חוץ מזה, התקפיצות, התנגדות לחימום והמתנגדות למים של מוצרי CCL הם עניים, מה שמקשה לקדם ולהשתמש בצורה רחבה ב PCB. ב-2009, AGY Company בארצות הברית השיגה גם חוט סיבים זכוכית לאבדן נמוך L-Glass עבור לוחות מעגלים דפוסים. נאמר שהקבוע הדיאלקטרי הנמוך והגורם לאבד הנמוך של סיבת הזכוכית L הזאת יכול להיות מופעל על לוחות מעגלים שדורשים מהירות האות והשלמות האות גבוהה יותר מאשר חומרי אפוקסי מוגשמים על סיבת הזכוכית E. זכוכית L מכילה 52% 60% CaO, והטמפרטורה של הטיפול לא מעלית 1400C. בתדר של 10 GHz, קבוע הדיאלקטרי של סיבים זכוכית L הוא 4 8. גורם האובדן הוא 0.005. חוץ מזה, קופיקטור ההרחבות הטרמית של סיבים זכוכית L הוא 3.9pPm/C (קופיקטור ההרחבות הטרמית של סיבים זכוכית E הוא 5.4 ppm/C), שהוא קרוב יותר לקפיקטור ההרחבות של חומר סיליקון, הופך את סיבים זכוכית L חומר אידיאלי עבור תחומי אירוז 1C.

למרות שהדרישה לסיבלי זכוכית דיאלקטריים נמוכים בשוק מתרחבת באופן קבוע בגלל התפתחות המהירה של תעשיית המידע האלקטרוני, הטכנולוגיה של סיבי זכוכית דיאלקטריים נמוכים עדיין לא מאוד בוגרים. למוצרי סיבים זכוכית דיאלקטריים נמוכים שונים יש התנגדות בין ביצועים למחיר (קשות הייצור) שקשה להתאים, ולא יכול לפגוש את הצורכים של שימושים בשוק בקנה מידה גדולה. יש עדיין הרבה עבודה לעשות בהפחית קבוע הדיאלקטרי של זכוכית (בתדירות גבוהות) ולהפחידה בקשה של תצורת סיבים זכוכית בעתיד.

3. סיבים זכוכית מתנגדים לקורוזיה. במובן רחב, סיבים זכוכית כוללים זכוכית C, זכוכית AR, זכוכית ECR וכו"ב.

ביניהם, זכוכית C שייכת לזכוכית אלקטרית ממוצעת ומכילה כ-8 5% מתכת אלקטרית, שמאופיינת על ידי התנגדות כימית טובה יותר, במיוחד התנגדות לחמצה, מאשר זכוכית חסרת אלקטריות (זכוכית E), אך עם ביצועים חשמליים גרועים וכוח מכני 10% -20% נמוך יותר מסיבת זכוכי הוא משתמש בדרך כלל במחומרים בניינים נמוכים ומחליף באופן שלילי בכוס חסר אלקלי.

זכוכית אר.אר., הידועה גם כסיבת זכוכית מתנגדת אלקלי, יכולה לעמוד בארוזיה לטווח ארוך על ידי חומרים אלקליים ומתפתחת בעיקר כדי לשפר את הסימנט. היא שייכת למערכת סי02-Zr02-R20, עם שילוב טיפוסי של 60 7% סיO, 21. חמש אחוזים מ-Zr02 ו-17.8 אחוזים מ-120. כרגע, סיבים זכוכית AR משתמשים בעיקר בתעשיית הסימנט, והיצור קטן מאוד.

חברת CORNING הייתה הראשונה לפתח אותה. זכוכית ECR לא מכילה B203 ו F2, בזמן שהוספת 2% -4% TiO2, 1.5% -4% MgO, ו-1% -5.5% ZnO. בהשוואה לסיבי E-זכוכית רגילים, התחום המשמעותי של זכוכית ECR * הוא התנגדות למים והחומצות המושלמות שלה, שהיא לפחות 10 פעמים גבוהה יותר; התנגדות האלקלית היא גם 23 פעמים טובה יותר מאשר של E-זכוכית. באותו הזמן, התנגדות לחום של זכוכית ECR משתפרת באופן משמעותי, עם נקודת רכה של 880C890C, שהיא בערך 50C גבוהה יותר מאשר של זכוכית E.

בנוסף, הבידוד החשמלי והתכונות המכוניות של זכוכית ECR טובות יותר מאלה של סיבים E-זכוכית רגילים. בכל אופן, באותו הזמן, הקשה ליצור סיבי זכוכית ECR גם מגבילה, עם הגידול הממוצע של כ-50 סי בטמפרטורה ליצור שלה וטמפרטורה של נוזלים. בנוסף, בגלל התוכן הגבוה של או2 בכוס ECR, הצבע של סיבים הזכוכית חשוך יותר, מה שמגביר למידה מסוימת טווח ההשתמשות של סיבים זכוכית ECR.

עם התרחבות המתמשכת של מגוון השימוש של סיבים זכוכית, לקוחות יש דרישות גבוהות יותר ויותר לביצוע כללי של סיבים זכוכית. כדי לפגוש את הדריש בשוק, אוונסקורנינג, חברה אמריקאית, הייתה הראשונה ששיגרה את Advantex fiberglass בשנת 1997. סיבוב זכוכית Advantex הוא גם זכוכית ללא אלקלי, אשר משתפר על בסיס זכוכית ECR. הוא גם לא מכיל B203, בזמן שהוציא ZnO מנוסחת הזכוכית ECR ומפחית את תוכן TiO2 למטה 0.9%, בזמן שהגבירה את תוכן SiOPA1203 בצורה הולמת. באמצעות התאמות והאופטימיזציות האלה, סיבים זכוכית Advantex שומרים על יתרונות של זכוכית ECR, שיש לזיהום סביבתי נמוך ולהתנגדות לחימוש חזק. באותו הזמן, תכונותיו המכוניות והטמפרטורה הגבוהה משתפרות יותר, והמחיר של החומר הגדול נמוך יותר, מה שמוביל בצבעי זכוכית קלים יותר. לכן, באופן כללי, לסיבל זכוכית Advantex יש יעילות עלות טובה יותר ויכול להחליף באופן רחב את הסיבל הזכוכית E מסורתי ורוב הסיבל הזכוכית ECR בתוכניות השוק, במיוחד בשדות משתקי רכב, להבי טורבין רוח, צילינדרים גז טבעי מודחפים, צילינדרי משקפי משקפי לחץ גבוה, צילינדרי יום עירוני, רכיבי רכב וכו.

לאחר שנכנס למאה ה-21, תעשיית השטיח הסינית התפתחה מהר, וביצורים גדולים השיגו גם משטיח סטיב חזק, מונע לחימוש, וחייב לסביבה, כמו משטיח סיבים ECT ששוגר ע"י Chongqing International Composite ו E6 fiberglass מ Jushi Group, לכל אחד מהם יש ביצועים מצוינים וביעילות עלות טובה דומה לאוונטקס.

כרגע, מספר חברות גדולות לייצור סיבים זכוכית מתייצרות כדי להרחיב את יכולת הייצור של הסוג החדש הזה של סיבים זכוכית. אנו מאמינים שכאשר השוק יבגר, הם יחליפו באופן שלילי את הזכוכית האי מסורתית.

לאחר שנת 2000, תעשיית סיבים זכוכית נכנסה לתקופה זהבה של התפתחות, עם הגידול מהיר בתוצרת ובדרישת שוק, ותרחבות ממשיכה באזורים היישומים. בינתיים, בשל ההסביבות של השוק, שונים סיבים זכוכית חדשים עם ביצועים גבוהים מתגלים באופן קבוע. הם צפויים באופן גבוה ומקבלים על ידי אנשים בגלל האופיינים המדהימים שלהם. עם הבגרות המתמשכת והשיפור של הטכנולוגיה, סיבוב זכוכית בהצלחה גבוהה בהחלט יהפוך לראשונה בשוק. לאחר כמעט עשור של פיתוח, תעשיית משקפי סין הפכה לבסיס הייצור הגדול ביותר בעולם, עם ציוד הייצור, טכנולוגיה התהליך, עובדים תעשיתיים, שליטת עלות, ובהיבטים אחרים לא פחות מרמה של מדינות זרות. לכן, אנחנו צריכים לנצל באופן פעיל את ההזדמנות ההיסטורית של שיפור ומעדכון תעשיית סיבים זכוכית הנוכחית, לחזק מחקר ופיתוח בסיבי זכוכית בהפעילות גבוהה, להתאמץ לתפוס עוד יוזמה, ולבנות סין בתחנת כוח טכנולוגית סיבים זכוכית.