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La fibre de verre est un matériau inorganique non métallique aux excellentes performances. Elle présente de nombreux avantages, notamment une bonne isolation, une résistance à la chaleur et à la corrosion, ainsi qu'une résistance mécanique élevée. Cependant, elle présente un inconvénient : sa fragilité et sa faible résistance à l'usure. Elle est obtenue par fusion à haute température, étirage, bobinage, tissage et autres procédés, à partir de billes de verre ou de déchets de verre, en monofilaments d'un diamètre de quelques microns à plus de 20 microns, soit l'équivalent d'un cheveu de 1/20 à 1/5. Chaque faisceau de fibres est constitué de centaines, voire de milliers de monofilaments de soie grège.Fibre de verreest généralement utilisé comme matériau de renforcement dans les matériaux composites, les matériaux d'isolation électrique et les matériaux d'isolation thermique, les circuits imprimés et d'autres domaines de l'économie nationale.
1. Propriétés physiques de la fibre de verre
Point de fusion 680 ℃
Point d'ébullition 1000 ℃
Densité 2,4-2,7 g/cm³

2, Composition chimique
Les principaux composants sont la silice, l'alumine, l'oxyde de calcium, l'oxyde de bore, l'oxyde de magnésium, l'oxyde de sodium, etc., selon la quantité d'alcali contenu dans le verre, on peut le diviser en fibres de verre non alcalines (oxyde de sodium 0% à 2%, est un verre borosilicate d'aluminium), fibre de verre moyennement alcaline (oxyde de sodium 8% à 12%, est un verre de silicate sodocalcique contenant ou sans bore) et fibre de verre hautement alcaline (oxyde de sodium 13% ou plus, est un verre de silicate sodocalcique). ).

3, matières premières et leurs applications
La fibre de verre, plus résistante aux températures élevées que les fibres organiques, est incombustible, anticorrosion, isolante thermique et acoustique, offre une résistance élevée à la traction et une bonne isolation électrique. Cependant, elle est fragile et peu résistante à l'abrasion. Utilisée dans la fabrication de plastiques renforcés ou de caoutchouc renforcé, la fibre de verre présente les caractéristiques suivantes : son utilisation est bien supérieure à celle des autres types de fibres, et sa vitesse de développement est bien supérieure à celle des autres types de fibres. Ses caractéristiques sont listées ci-dessous :
(1) Haute résistance à la traction, faible allongement (3%).
(2) Coefficient d'élasticité élevé, bonne rigidité.
(3) Allongement dans les limites de l'élasticité et de la résistance à la traction élevée, afin d'absorber l'énergie d'impact.
(4) Fibre inorganique, non combustible, bonne résistance chimique.
(5) Faible absorption d'eau.
(6) Bonne stabilité à l'échelle et résistance à la chaleur.
(7) Bonne aptitude au traitement, peut être transformé en brins, faisceaux, feutres, tissus et autres formes différentes de produits.
(8) Les produits transparents peuvent transmettre la lumière.
(9) Le développement d’un agent de traitement de surface avec une bonne adhérence à la résine est terminé.
(10) Peu coûteux.
(11) Il n'est pas facile à brûler et peut être fusionné en perles de verre à haute température.
La fibre de verre selon la forme et la longueur peut être divisée en fibre continue, fibre à longueur fixe et laine de verre ; selon la composition du verre, elle peut être divisée en fibre de verre non alcaline, résistante aux produits chimiques, hautement alcaline, alcaline, à haute résistance, à haut module d'élasticité et résistante aux alcalis (anti-alcaline), etc.

4, les principales matières premières pour la production defibre de verre
À l’heure actuelle, les principales matières premières pour la production nationale de fibre de verre sont le sable de quartz, l’alumine et la chlorite, le calcaire, la dolomite, l’acide borique, le carbonate de sodium, le manganèse, la fluorite, etc.

5, méthodes de production
On les divise grossièrement en deux catégories : l’une est constituée de verre fondu directement en fibres ;
Une classe de verre fondu est d'abord constituée de billes ou de tiges de verre d'un diamètre de 20 mm, puis refondue de diverses manières pour chauffer des fibres très fines d'un diamètre de 3 à 80 µm.
Grâce à la plaque d'alliage de platine, la méthode de tirage mécanique permet de tirer la longueur infinie de la fibre, connue sous le nom de fibre de verre continue, communément appelée fibre longue.
Par le biais du rouleau ou du flux d'air constitué de fibres discontinues, appelées fibres de verre à longueur fixe, communément appelées fibres courtes.

6, classification de la fibre de verre
Fibre de verre selon la composition, la nature et l'utilisation, divisée en différents niveaux.
Selon le niveau standard des dispositions, la fibre de verre de classe E est l'utilisation la plus courante, largement utilisée dans les matériaux d'isolation électrique ;
Classe S pour fibres spéciales.
La production de fibre de verre avec du verre est différente des autres produits en verre.
La composition de la fibre de verre commercialisée à l’échelle internationale est la suivante :

(1) Verre E
Également appelé verre sans alcali, ce verre borosilicaté est l'une des compositions de fibre de verre les plus utilisées. Il présente de bonnes propriétés d'isolation électrique et mécaniques. Il est largement utilisé dans la production d'isolants électriques et est également utilisé en grande quantité pour la production de fibre de verre pour plastique renforcé de fibre de verre. Son inconvénient est sa facilité d'érosion par les acides inorganiques, ce qui le rend inadapté aux environnements acides.

(2) Verre C
Également appelé verre alcalin moyen, il se caractérise par une résistance chimique, notamment aux acides, supérieure à celle du verre alcalin. Cependant, ses propriétés électriques et sa faible résistance mécanique sont inférieures de 10 à 20 % à celles des fibres de verre alcalin. Les fibres de verre alcalin moyen étrangères contiennent généralement une certaine quantité de dioxyde de bore, tandis que les fibres de verre alcalin moyen chinoises sont totalement exemptes de bore. À l'étranger, la fibre de verre alcalin moyen est uniquement utilisée pour la production de produits en fibre de verre résistants à la corrosion, tels que les tapis de surface en fibre de verre, et également pour l'amélioration des matériaux de toiture en asphalte. En Chine, elle représente une part importante de la production de fibre de verre (60 %), largement utilisée dans l'amélioration des plastiques renforcés de fibre de verre, ainsi que dans les tissus de filtration et d'emballage, car son prix est inférieur à celui de la fibre de verre non alcaline et lui confère un avantage concurrentiel accru.

(3) Fibre de verre haute résistance
Caractérisé par une résistance et un module élevés, il présente une résistance à la traction de 2 800 MPa par fibre, soit environ 25 % de plus que la fibre de verre sans alcali, et un module d'élasticité de 86 000 MPa, supérieur à celui de la fibre de verre E. Les produits en PRFV ainsi fabriqués sont principalement utilisés dans les secteurs militaire, spatial, des blindages pare-balles et des équipements sportifs. Cependant, en raison de leur prix élevé, leur commercialisation dans le secteur civil est actuellement limitée, la production mondiale ne dépassant pas quelques milliers de tonnes.

(4)fibre de verre AR
Également appelée fibre de verre résistante aux alcalis, la fibre de verre résistante aux alcalis est un matériau de renforcement pour béton armé (GRC) renforcé de fibres de verre. Composée à 100 % de fibres inorganiques, elle remplace idéalement l'acier et l'amiante dans les composants en ciment non porteurs. Elle se caractérise par une bonne résistance aux alcalis, une résistance efficace à l'érosion des substances fortement alcalines du ciment, une forte adhérence, un module d'élasticité, une résistance aux chocs, une résistance à la traction et à la flexion très élevée, une incombustibilité, une résistance au gel, aux variations de température et d'humidité, une excellente résistance aux fissures et aux infiltrations, une conception robuste et une mise en forme aisée. La fibre de verre résistante aux alcalis est un nouveau type de matériau de renforcement largement utilisé dans le béton armé (GRC) haute performance. Matériau de renforcement écologique.

(5)Un verre
Également connu sous le nom de verre hautement alcalin, c'est un verre de silicate de sodium typique, en raison de sa faible résistance à l'eau, rarement utilisé dans la production de fibre de verre.

(6) Verre E-CR
Le verre E-CR est un verre amélioré, exempt de bore et d'alcalis, utilisé pour la production de fibre de verre offrant une bonne résistance aux acides et à l'eau. Sa résistance à l'eau est 7 à 8 fois supérieure à celle de la fibre de verre sans alcalis, et sa résistance aux acides est également bien supérieure à celle de la fibre de verre moyennement alcaline. Il s'agit d'une nouvelle variété développée pour les canalisations souterraines et les réservoirs de stockage.

(7) Verre D
Également connu sous le nom de verre à faible diélectrique, il est utilisé pour produire de la fibre de verre à faible diélectrique avec une bonne résistance diélectrique.
En plus des composants en fibre de verre ci-dessus, il existe désormais un nouveaufibre de verre sans alcali, il est totalement exempt de bore, réduisant ainsi la pollution de l'environnement, mais ses propriétés d'isolation électrique et ses propriétés mécaniques sont similaires à celles du verre E traditionnel.
Il existe également une composition de fibre de verre bicouche, utilisée dans la production de laine de verre, qui présente un potentiel pour les renforts plastiques renforcés de fibre de verre. Il existe également des fibres de verre sans fluor, développées pour répondre aux exigences environnementales, ainsi que des fibres de verre améliorées sans alcalis.

7. Identification des fibres de verre à haute teneur en alcalins
Le test est un moyen simple de mettre la fibre dans de l'eau bouillante et de cuire 6 à 7 heures. S'il s'agit d'une fibre de verre hautement alcaline, après avoir fait bouillir l'eau après la cuisson, la chaîne et la trame de la fibre se détachent toutes.

8. Il existe deux types de processus de production de fibre de verre
a) Moulage double – méthode d’étirage au creuset ;
b) Moulage unique – méthode d’étirage au four à bain.
Procédé d'étirage au creuset : fusion à haute température de billes de verre, puis fusion à haute température de billes de verre, puis étirage à grande vitesse de filaments de fibre de verre. Ce procédé, caractérisé par une forte consommation d'énergie, un moulage instable et une faible productivité, présente d'autres inconvénients, que les grands fabricants de fibre de verre ont pratiquement éliminés.

9. TypiqueFibre de verreProcessus
Le procédé d'étirage au four à bain consiste à fondre la chlorite et d'autres matières premières dans le four pour obtenir une solution de verre. Les bulles d'air sont éliminées par le cheminement vers la plaque de fuite poreuse, ce qui permet un étirage à grande vitesse en filaments de fibre de verre. Le four peut être connecté à des centaines de panneaux par plusieurs chemins pour une production simultanée. Ce procédé, simple, économe en énergie, assure un moulage stable, une efficacité et un rendement élevés, facilite une production entièrement automatisée à grande échelle et est devenu la norme internationale, la fibre de verre représentant plus de 90 % de la production mondiale.