Chất tăng cường (sợi thủy tinh):
Chất tăng cƣờng thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ là sợi gia cố nhờ có tính chất cơ khí tốt và không bị lão hóa do nhiệt, thủy tinh là chất gia có cơ bản trong công nghiệp sản xuất VLC trên cơ sở nhựa tổng hợp [7].
26
Sợi thủy tinh vô cơ sử dụng trong vật liệu đƣợc nghiên cứu là thủy tinh loại E, cũng có tính chất điện tốt nhƣ: cƣờng độ điện trƣờng cánh điện(6†10)kV/mm và hệ số tổn hao điện môi trƣờng tƣơng đối thấp(3.10-3
÷5.10-3), những hệ số này tăng nhanh khi nhiệt độ tăng do sự chuyển dẫn các ion [7].
a. Thành phần cấu tạo.
Sợi thủy tinh là khái niệm tổng quát cho tất cả các loại sợi đƣợc chế tạo từ vật liệu thủy tinh, đƣợc kéo thành sợi khi thủy inh nóng chảy. Thành phần hóa học của thủy tinh không cố định nhƣng thông thƣờng tỷ lệ giữa các thành phần hóa học có giá trị nhƣ bảng 1.2 [7].
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của một vài loại sợi thủy tinh
Thành phần hóa học Thủy tinh E [%] Thủy tinh C [%] Thủy tinh A [%] Thủy tinh A cho thêm Bo [%] SiO2 54,4 65,0 72,5 67,5 Al2O3(+Fe2O3) 14,5 4,0 1,5 5,0 B2O3 8,5 5,0 0 1,5 CaO 17.0 14,0 9,0 6,0 MgO 4,5 2,0 3,5 3,5 Na2O + K2O 0,5 8,0 13,0 16,0 Độ bền kéo [MPa] 2,45 2,27 1,60 1,15
b. Khả năng phủ màng của nhựa epoxy
Sự phủ màng và tốc độ phủ màng của nhựa lên bền mặt sợi bị ảnh hƣởng bởi việc tiền xử lý sợi và độ nhấp nhô bề mặt của sợi thủy tinh. Độ nhám của bề mặt sợi thủy tinh có liên quan tới việc hình thành bọt khí trong lòng vật liệu composite. Sự phủ màng của nhựa lên bề mặt sợi quả thực là yếu tố quan trọng đối với sự bền vững của liên kết ở bề mặt tiếp xúc, tuy nhiên không có mối liên hệ trực tiếp vì cả hai yếu tố chịu ảnh hƣởng bởi bề mặt sợi thủy tinh rất khác nhau.
Khả năng phủ màng của nhựa lên bề mặt sợi phụ thuộc vào diện tích bề mặt và ứng suất của trung gian. Quá trình nhựa epoxy phủ màng lên bề mặt sợi thủy tinh
27
diễn ra tốt là điều kiện để tạo ra khả năng bám dính tốt, quá đó độ bền của VLC sẽ tốt hơn. Giữa các sợi với nhau có thể còn các bọt khí vô cùng nhỏ, các bọt khí này sẽ ảnh hƣởng đến độ bền của VLC. Đó cũng là kết quả của khả năng bao phủ màng không triệt để của nhựa lên sợi. Nếu năng lƣợng bề mặt càng lớn, góc phủ màng càng nhỏ dần đến không, khi đó khuynh hƣớng tạo thành các bọt khí trên bề mặt sợi ít xảy ra, khả năng phủ màng của nhựa lên sợi tốt hơn.