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Kurze Einführung in die Klassifizierung und Anwendung von Glasfasern

Nach Form und Länge lassen sich Glasfasern in Endlosfasern, Fasern mit fester Länge und Glaswolle unterteilen; nach der Zusammensetzung des Glases kann man sie in nicht-alkalische, chemikalienbeständige, mittelalkalische, hochfeste, hochelastische und alkalibeständige Glasfasern (Alkalibeständigkeit) unterteilen.

Die wichtigsten Rohstoffe für die Glasfaserherstellung sind Quarzsand, Aluminiumoxid, Pyrophyllit, Kalkstein, Dolomit, Borsäure, Soda, Mirabilit, Fluorit usw. Die Herstellungsverfahren lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Zum einen wird geschmolzenes Glas direkt zu Fasern verarbeitet. Zum anderen wird geschmolzenes Glas zunächst zu Kugeln oder Stäben mit einem Durchmesser von 20 mm geformt und anschließend durch Erhitzen und erneutes Einschmelzen zu feinen Fasern mit einem Durchmesser von 3 bis 80 µm verarbeitet. Durch das maschinelle Ziehen mit Platinlegierungsplatten lassen sich Fasern unendlicher Länge herstellen, die als Endlosglasfasern oder Langfasern bezeichnet werden. Diskontinuierliche Fasern, die durch Walzen oder Luftstrom hergestellt werden, nennt man Glasfasern mit fester Länge oder Kurzfasern.

Glasfasern werden je nach Zusammensetzung, Eigenschaften und Verwendungszweck in verschiedene Güteklassen eingeteilt. Gemäß der Norm wird Glasfaser der Klasse E häufig für elektrische Isoliermaterialien verwendet; Glasfasern der Klasse S sind Spezialfasern.Jiujiang Xinxing Insulation Material Co., Ltd ist spezialisiert auf die Herstellung vonEpoxid-Glasfaser-Laminatplatten(eines der elektrischen Isoliermaterialien), alle unsere Laminatplatten werden aus Glasfaser der Klasse E (nicht-alkalische Glasfaser) hergestellt, um die hervorragenden elektrischen Eigenschaften zu gewährleisten.e807d346976d445e8aaad9c715aac3a

Das für die Herstellung von Glasfasern verwendete Glas unterscheidet sich von anderen Glasprodukten. Die im Allgemeinen für Glasfasern kommerziell erhältlichen Glaskomponenten sind folgende:

1. Hochfeste Glasfaser mit hohem Elastizitätsmodul

Es zeichnet sich durch hohe Festigkeit und hohen Elastizitätsmodul aus. Die Zugfestigkeit einer einzelnen Faser beträgt 2800 MPa und ist damit etwa 25 % höher als die von alkalifreien Glasfasern. Der Elastizitätsmodul liegt bei 86000 MPa und ist damit höher als der von E-Glasfasern. Die daraus hergestellten Faserverbundwerkstoffe finden breite Anwendung in der Rüstungsindustrie, der Luft- und Raumfahrt, im Hochgeschwindigkeitsverkehr, in der Windenergie, bei kugelsicheren Westen und Sportgeräten.

2.AR Glasfaser

Alkalibeständige Glasfasern, auch bekannt als alkalibeständige Glasfasern, sind ein Verstärkungsmaterial für glasfaserverstärkten Beton (GRC). Sie stellen eine hochwertige anorganische Faser dar und sind in nichttragenden Zementbauteilen ein idealer Ersatz für Stahl und Asbest. Alkalibeständige Glasfasern zeichnen sich durch gute Alkalibeständigkeit aus und widerstehen effektiv der Erosion durch stark alkalische Bestandteile im Zement. Sie verfügen über hohe Haftfestigkeit, einen hohen Elastizitätsmodul, Schlagfestigkeit, Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Nichtbrennbarkeit, Frostbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Rissbeständigkeit und hervorragende Wasserundurchlässigkeit. Dank ihrer robusten Bauweise und einfachen Formbarkeit sind alkalibeständige Glasfasern ein neuartiges, umweltfreundliches Verstärkungsmaterial, das in Hochleistungsbeton weit verbreitet ist.

3D-Glasfaser 

Auch bekannt als Glas mit niedriger Dielektrizitätskonstante, wird es zur Herstellung von Glasfasern mit guter Durchschlagsfestigkeit verwendet.

Neben den oben genannten Glasfaserzusammensetzungen gibt es nun eine neue alkalifreie Glasfaser, die vollständig ohne Bor auskommt und somit die Umweltbelastung reduziert. Ihre elektrischen Isolations- und mechanischen Eigenschaften ähneln denen von herkömmlichem E-Glas. Zudem existiert eine Zweikomponenten-Glasfaser, die bereits in der Glaswolleproduktion eingesetzt wird und ebenfalls Potenzial als glasfaserverstärkter Werkstoff besitzt. Darüber hinaus sind fluorfreie Glasfasern erhältlich – verbesserte alkalifreie Glasfasern, die speziell für Umweltschutzanforderungen entwickelt wurden.

 

Man kann Glasfasern je nach den verwendeten Rohstoffen und deren Anteilen in verschiedene Typen einteilen.

Hier sind 7 verschiedene Arten von Glasfasern und ihre Anwendungen in Alltagsprodukten:

1. Alkaliglas (A-Glas)

Alkaliglas oder Kalk-Natron-Glas ist eine weit verbreitete Glasfaserart. Es macht etwa 90 % des gesamten industriell hergestellten Glases aus und ist die gebräuchlichste Glasart für die Herstellung von Glasbehältern wie Konserven- und Getränkedosen sowie Fensterscheiben.

Backformen aus gehärtetem Natrium-Calcium-Glas sind ein perfektes Beispiel für A-Glas. Es ist preiswert, gut praktikabel und recht schwierig herzustellen. Glasfaser vom Typ A kann mehrfach eingeschmolzen und wieder weich gemacht werden, was sie ideal für das Glasrecycling macht.

2. Alkalibeständiges Glas (AE-Glas oder AR-Glas)

AE- oder AR-Glas steht für alkalibeständiges Glas, das speziell für Beton verwendet wird. Es handelt sich um einen Verbundwerkstoff aus Zirkonoxid.

Durch die Zugabe von Zirkonoxid, einem harten, hitzebeständigen Mineral, eignet sich die Glasfaser für den Einsatz in Beton. Ar-Glas verhindert Risse im Beton, indem es Festigkeit und Flexibilität verleiht. Im Gegensatz zu Stahl rostet es zudem nicht so leicht.

 

3.Chemisches Glas

C-Glas oder chemisches Glas dient als Oberflächengewebe der Laminataußenschicht von Rohren und Behältern zur Lagerung von Wasser und Chemikalien. Aufgrund der hohen Konzentration an Calciumborosilikat im Herstellungsprozess weist es in korrosiven Umgebungen höchste chemische Beständigkeit auf.

C-Glas behält in jeder Umgebung sein chemisches und strukturelles Gleichgewicht und weist eine hohe Beständigkeit gegenüber alkalischen Chemikalien auf.

 

4. Dielektrisches Glas

Dielektrische Glasfaser (D-Glasfaser) wird häufig in Elektrogeräten, Kochutensilien usw. verwendet. Aufgrund ihrer niedrigen Dielektrizitätskonstante ist sie besonders geeignet für den Einsatz in Glasfasern. Dies ist auf das in ihrer Zusammensetzung enthaltene Bortrioxid zurückzuführen.

 

5.Elektronisches Glas

Elektronisches Glas oder E-Glasfasergewebe ist ein Industriestandard, der ein optimales Verhältnis von Leistung und Kosten bietet. Es handelt sich um einen leichten Verbundwerkstoff mit Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt und in industriellen Umgebungen. Die Eigenschaften von E-Glas als Verstärkungsfaser machen es zu einem beliebten Material für kommerzielle Produkte wie Pflanzgefäße, Surfbretter und Boote.

E-Glas in Glasfaserverbundwerkstoffen lässt sich mit einem sehr einfachen Herstellungsverfahren in jede beliebige Form und Größe bringen. In der Vorproduktionsphase ist E-Glas aufgrund seiner Eigenschaften sauber und sicher zu verarbeiten.

6.Strukturglas

Strukturglas (S-Glas) ist für seine mechanischen Eigenschaften bekannt. Die Handelsnamen R-Glas, S-Glas und T-Glas bezeichnen alle denselben Glasfasertyp. Im Vergleich zu E-Glasfasern weist es eine höhere Zugfestigkeit und einen höheren Elastizitätsmodul auf. Das Glasfasermaterial ist für den Einsatz in der Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie konzipiert.

Es findet auch Anwendung in ballistischer Schutzweste. Aufgrund seiner hohen Leistungsfähigkeit wird diese Glasfaser nur in bestimmten Branchen eingesetzt und die Produktion ist begrenzt. Daher kann S-Glas auch teuer sein.

 

7.Advantex Glasfaser

Diese Art von Glasfaser findet breite Anwendung in der Öl-, Gas- und Bergbauindustrie sowie in Kraftwerken und im maritimen Bereich (Abwasser- und Kläranlagen). Sie vereint die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von E-Glas mit der Säurebeständigkeit von Glasfasern der Typen E, C und R. Sie wird in Umgebungen eingesetzt, in denen Strukturen besonders korrosionsgefährdet sind.

 

 


Veröffentlichungsdatum: 19. Mai 2022