CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU CÓ
4.2. SỢI THỦY TINH VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỢI THỦY TINH
Sợi thủy tinh là một sản phẩm được chế tạo từ thủy tinh nóng chảy. Sợi thủy tinh có cấu trúc dạng thủy tinh.
Cường độ của sợi thủy tinh chủ yếu là do lực liên kết của mạch ôxy – silic quyết định
4.2.1. Tính chất của sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh được sản xuất từ thủy tinh nung chảy. Đặc điểm cơng nghệ chế tạo, tính chất bơng thủy tinh do thành phần hóa học quyết định
Sợi thủy tinh có nhiều ưu điểm: - Cường độ và độ bền sinh học cao - Có khả năng bền nhiệt cao;
- Ít hút ẩm
- Có tính cách điện cao - Độ bền hóa học cao.
Để sản xuất sợi thủy tinh có thể sử dụng nguyên liệu là thủy tinh kiềm tính và thủy tinh borat ít kiềm.
Bảng 4.2. Thành phần hóa học của một số loại thủy tinh
Ơxít (%) SiO2 Al2O3 B2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O
Thủy tinh kiềm 50 - 72 1 - 6 0 - 3 0,2 - 1 5 - 20 2 - 7 8 - 20 Thủy tinh ít
kiềm
53– 60 12 - 16 5 - 10 0,2 7 - 23 4 - 8 0,5 - 2 Thủy tinh với hàm lượng B2O3 lớn thường bền nhiệt, bền hóa học hơn song borat hiếm và đắt, do đó thủy tinh cách nhiệt thường được chế tạo từ thủy tinh kiềm tính. Độ bền nhiệt của sợi thủy tinh ít kiềm là 600oC và kiềm tính là 450oC. Tùy thuộc vào chiều dài sợi mà sợi thủy tinh phân thành: sợi liên tục và sợi ngắn (l = 1 – 50cm); sợi dệt d = 3 - 7μm và sợi cách nhiệt có đường kính trung bình từ 2 - 30μm.
4.2.2. Ngun vật liệu để chế tạo thủy tinh nung chảy
Nguyên liệu để sản xuất sợi thủy tinh như sau:
- Các chất chứa ơxít axit: Cát thạch anh, đất sét nhơm, axit B(OH)3
- Các chất chứa ơxít kiềm: xơđa (Na2CO3), natri sunfat (Na2SO4), bồ tạt (K2CO3) - Các chất chứa ơxít kiềm thổ: Đá vơi, đá phấn, đôlômit
- Một số loại chứa hai loại ơxít như fenspat (SiO2, Al2O3), v.v…
4.2.3. Công nghệ sản xuất sản phẩm cách nhiệt từ sợi thủy tinh
Cơng đoạn chính trong sản xuất sợi thủy tinh là nấu thủy tinh từ phối liệu đã chuẩn bị trước, chế tạo sợi và thành hình sản phẩm. Thủy tinh thường được nấu trong lò bể. Sợi thủy tinh được chế tạo như đối với sợi bông khống.
- Sản phẩm dạng cuộn như thảm, đệm, chão - Sản phẩm dạng sợi
Sơ đồ nguyên lí chế tạo thủy tinh nóng chảy
• Ứng dụng các sản phẩm từ bông thủy tinh
Các sản phẩm từ sợi thủy tinh được sử dụng như sợi bơng khống. Sản phẩm từ sợi thủy tinh chịu rung động tốt, do đó thường được sử dụng cách nhiệt cho các đường ống chịu tác động rung, va đập. Cách nhiệt cho các bộ phận di động của tàu hỏa, tàu thủy, máy bay và dùng cho mục đích cách âm.
Giá thành của các sản phẩm từ sợi thủy tinh thường đắt hơn các sản phẩm từ sợi bơng khống, do vậy sản phẩm này thường sản xuất hạn chế.
CHƯƠNG 5. VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT TỪ CÁC LOẠI ĐẤT ĐÁ VÀ
KHOÁNG PHỒNG