الیاف شیشه Glass fiber

الیاف شیشه رایج­ترین الیاف تقویتی برای ماتریس پلیمری کامپوزیت­هاست.

شیشه مذاب را می­توان در قالب تارهای پیوسته که با یکدیگر دسته ­شده ­اند، در آورد.

طی تولید، سطح الیاف با یک  رزین پوشش داده  می شود تا تر شوندگی الیاف بهتر صورت گیرد و چسبندگی بهتری بین اجزاء کامپوزیت پدید آورد.

پوشش دادن الیاف شیشه  به وسیله یک Coupling Agent یک لایه انعطاف­پذیر را پدید  می آورد،  چسبندگی الیاف به رزین را افزایش می دهد و میزان خلل و فرج  بین الیاف و رزین را کاهش می­دهد.

دسته بندی فایبرهای شیشه

• E-Glass: متداول‌ترین الیاف شیشه در بازار با محتوای قلیایی کم، که در صنعت ساختمان به کار می‌رود.
• Z-Glass: با مقاومت بالا در مقابل حمله قلیائیها، که در تولید بتن الیافی به کار گرفته می‌شود.
• A-Glass: مقادیر زیاد قلیایی که امروزه تقریباً از رده خارج شده‌است.
• S-Glass: در تکنولوژی هوا-فضا و تحقیقات فضایی به کار گرفته می‌شود و مقاومت و مدول الاستیسیته بسیار بالایی دارد.

رایج­ترین آنها از E-glass و S-glass و شیشه مقاوم در برابر محیط قلیائی ساخته می­شوند.

E-glass ارزان­ترین نوع شیشه بوده و در صنعت پلاستیک تقویت شده با الیاف کاربرد زیادی دارد.

S-glass دارای مقاومت کششی و مدول الاستیسیته بالاتری نسبت به E-glass است.

با این حال، هزینه بالای S-glass محبوبیت آن­ها را نسبت به E-glass کاهش داده است.

بررسی مقاومت الیاف شیشه Glass fiber

الیاف شیشه ­ای مقاوم در برابر محیط قلیائی AR-glass که به مقاومت در برابر حمله قلیائی ناشی از ماتریس سیمانی کمک می­نماید، با اضافه نمودن زیرکونیوم تولید می­گردد.

مقاومت کششی Glass fiber در دمای بالا کاهش می­یابد ولی می­توان آن را، در محدوده دمائی که ماتریس پلیمری در معرض آن قرار می­گیرد، ثابت در نظر گرفت.

مقاومت کششی این الیاف همچنین با خوردگی شیمیائی و نیز گذر زمان تحت بارهای دائمی کاهش می­یابد.

خصوصیات Glass fiber

• مقاومت شیمیایی: الیاف شیشه در مقابل مواد شیمیایی مقاوم بوده و باکتری، قارچ‌ها و دیگر جانوران بر الیاف تأثیری نمی‌گذارند.
• مقاومت در برابر رطوبت: این الیاف رطوبت را جذب نمی‌کند.
• خواص الکتریکی: الیاف شیشه به دلیل عایق بودن در برابر جریان برق، مناسب برای استفاده در ساخت اجزا و قطعات الکتریکی می‌باشد.
• خواص فیزیکی : مدول الاستیسیته و استحکام کششی بالا، انعطاف پذیری مناسب

کاربردها

• افزایش مقاومت کششی و سطحی مصالح ساختمانی
• استفاده به‌عنوان مقاوم خوردگی در صنایع شیمیایی
• افزایش مقاومت بتن و سایر چسباننده‌های سازه‌ای
• تعمیر سطحی بتن و ترک‌های آن
• کمک به افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله
• استفاده به‌عنوان عایق حرارتی، رطوبتی و صوتی
• بکارگیری در صنایعی مانند ساخت تجهیزات لوازم خانگی، تجهیزات ورزشی، ساخت اعضاء مصنوعی بدن، وسایل خودرو و …

مزایا الیاف شیشه

• قیمت نسبتاً پایین
• استحکام کششی بالا
• مقاومت شیمیایی بالا و خواص عایق مناسب
• سازگاری با انواع چسب و رزین‌ها

معایب Glass fiber

• شکنندگی
• مقاومت خستگی نسبتاً پایین
• مدول نسبتاً پایین در مقایسه با دیگر الیاف
• حساسیت به سایش و سختی بالا