Sợi thủy tinh là gì?

Được phát minh vào năm 1932 với tên gọi bông thủy tinh, trong thương mại được gọi là Fierglass. Là một trong những vật liệu cách nhiệt, cách điện và cách âm phổ biến nhất thị trường hiện nay. Trên đây là những tính năng nổi trội của sợi thủy tinh. Vậy, sợi thủy tinh là gì? Zotu.vn đã tổng hợp đầy đủ những thông tin về sợi thủy tinh ngay trong bài viết này, hãy cùng tìm hiểu nhé!

Sợi thủy tinh là gì? 

Sợi thủy tinh là một dạng vật liệu gồm nhiều sợi thủy tinh cực kỳ mỏng, mịn, nhẹ, được tạo nên từ việc gia nhiệt silicat hay thủy tinh tái chế. Sau đó kéo thành sợi với đường kính cực kỳ nhỏ, tựa như sợi tơ.

Sợi thủy tinh là gì?

Sợi thủy tinh có tính chất cơ học tương tự với polyme và carbon. Tuy không cứng bằng carbon nhưng giá thành lại rẻ hơn rất nhiều. Chính vì những điểm đó mà sợi thủy tinh được sử dụng làm chất gia cố cho nhiều sản phẩm polymer để chế tạo vật liệu composite cốt sợi (FRP) rất mạnh và tương đối nhẹ gọi là nhựa  gia cường thủy tinh (GRP), ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các vật dụng phục vụ đời sống hàng ngày.

Như các bạn đã biết, thủy tinh được biết đến là một loại vật liệu cứng, giòn, dễ vỡ. Tuy nhiên, ở dạng sợi thì thủy tinh lại vô cùng linh hoạt, có thể kéo sợi, uốn tạo nhiều hình dạng khác nhau. 

Sợi thủy tinh có phạm vi ứng dụng vô cùng đa dạng, với nhiều tính năng nổi trội về độ bền, khả năng chống cháy, chống nhiệt rất tốt. Chính vì thế mà sợi thủy tinh ngày một chiếm ưu thế trong ngành sản xuất vật liệu.

Sợi thủy tinh rất mịn, được làm thành từng tấm, dạng vải, lưới hoặc có thể đúc khuôn thành nhiều hình dáng khác nhau. Vì thế mà mà sợi có tính ứng dụng rất cao. 

 

Tham khảo:

? Bay xúc đất làm vườn, vật liệu sợi thủy tinh 8827.G41

? Cào lá cây màu đen, sợi thủy tinh Habitat Fan Rake 8839.G41

? Cây cào đất làm vườn, sợi thủy tinh Habitat Cultivator- 8836.G41

Sợi thủy tinh được phân thành nhiều loại khác nhau 

Sợi thủy tinh thường được phân loại dựa vào nguyên liệu thủy tinh thô. Mỗi sự kết hợp và tỉ lệ của thành phần trong thủy tinh mang lại loại sợi có đặc tính khác nhau. Theo đó, sợi thủy tinh được phân loại như sau:

  • Thủy tinh loại A (A Glass): Có thành phần tương tự với kính được dùng làm cửa sổ với 72 silica, 25% soda và vôi. Đặc trưng của thủy tinh loại A là tính kiềm và chống hóa chất.
  • Thủy tinh loại C (C Glass): Đây là loại thủy tinh hóa học có tính kiềm – vôi, được làm từ natri borosilicate, hàm lượng oxit cao giúp tăng độ bền, chống ăn mòn, chống chịu sự tác động của hóa chất. 
  • Thủy tinh loại D (D Glass): Thủy tinh được làm từ nhôm – canxi-borosilicate, có đặc tính cách điện.
  • Thủy tinh loại E (E Glass): Thủy tinh nhôm silicat canxi có ưu điểm vượt trội về khả năng chống ăn mòn vết nứt xảy ra do sự biến dạng trong môi trường axit.
  • Thủy tinh AR (AR Glass): Thủy tinh có cấu tạo từ silicat zirconium kiềm có đặc tính chống kiềm cao được sử dụng nhiều trong bê tông sợi thủy tinh hay nền xi măng. 
  • Thủy tinh loại S ( S1 VÀ S2 Glass): Loại thủy tinh có cấu tạo từ nhôm silicat magie, độ bền rất cao được dùng trong các ứng dụng ngành hàng không và vũ trụ. 

Các đặc tính của sợi thủy tinh 

  • Cách điện tốt: Sợi thủy tinh có tính cách điện rất tốt, kể cả ở cả độ dày thấp nhất. Khả năng chịu nhiệt, điện môi thấp, độ hút ẩm thấp nên được ứng dụng phổ biến trong các thiết bị cách điện.
  • Độ bền cao: Độ bền của thủy tinh thường được kiểm tra và báo cáo với các loại sợi nguyên chất hoặc nguyên sơ, những loại vừa được sản xuất. Sợi thủy tinh có điện trở lớn hơn thép nên rất bền. Vì vậy sợi được sử dụng để tạo ra hiệu suất cao. Mặc dù có độ bền cao nhưng độ ẩm là một yếu tố quan trọng trong độ bền kéo, nó có thể dễ dàng bị hấp thụ và làm xấu đi các vết nứt nhỏ và khuyết tật bề mặt, làm giảm đi độ bền của sợi thủy tinh.
  • Chống cháy: Bởi vì sợi thủy tinh là một dạng vật liệu khoáng nên nó không cháy một cách tự nhiên, không truyền hoặc hỗ trợ ngọn lửa. sợi thủy tinh không thải ra khói hoặc các sản phẩm độc hại khi tiếp xúc với nhiệt. 
  • Ổn định về kích thước: Khác với sợi carbon, sợi thủy tinh có thể trải qua quá trình kéo dài hơn trước khi nó bị vỡ. các sợi mỏng có thể uốn cong hơn nữa trước khi bị đứt.  Sợi thủy tinh không hề nhạy cảm với bất cứ sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm. sợi có hệ số giãn nở tuyến tính thấp. 
  • Khả năng tương thích với ma trận hữu cơ: Sợi thủy tinh có thể có kích thước khác nhau và có khả năng kết hợp với nhiều loại nhựa tổng hợp khác để tạo ra một vật liệu mới mang những ưu điểm tổng hợp. Fiberglass có thể là chất gia cường cho nhựa để tạo ra nhựa composite cốt sợi thủy tinh hoặc gia cường cho vật liệu nền là khoáng chất như xi – măng. 
  • Không thối rữa: Một đặc tính nữa của sợi thủy tinh là không bị thối rữa, không bị ảnh hưởng bởi tác động từ động vật gặm nhấm hoặc côn trùng. 
  • Dẫn nhiệt: Sợi thủy tinh có hệ số giãn nở nhiệt và độ dẫn nhiệt thấp nên chúng có khả năng tản nhiệt nhanh. Tính năng này rất hữu ích trong ngành xây dựng.
  • Thấm điện môi: Sợi thủy tinh có tính thấm điện môi giúp phù hợp với các cửa sổ điện từ.

Quá trình sản xuất sợi thủy tinh 

Sợi thủy tinh được nấu chảy trực tiếp hoặc nấu lại từ đá cẩm thạch. Các thành phần của thủy tinh được tạo từ silica và phối hợp với nhiều thành phần khác với một tỉ lệ nhất định để thành phẩm sợi mang đặc tính của các loại thủy tinh, nhằm phù hợp với những ứng dụng cụ thể.

  • Trộn nguyên liệu:

Ở giai đoạn này, các vật liệu thô này cần được đo với lượng chính xác và trộn thật kỹ. Việc trộn nguyên liệu được tự động hóa nên mang lại hiệu quả chính xác về lượng và thời gia như vi tính hóa vị cân, vận chuyển theo băng tải và hệ thống cấp lượng thành phần vật liệu chính xác. 

  • Nấu chảy: 

Sợi thủy tinh là gì?

Quá trình nấu chảy nguyên liệu sẽ dùng khí nén để đưa hỗn hợp đến lò đốt nóng với nhiệt độ xấp xỉ 1400 độ C để nấu chảy nguyên liệu. Quá trình nấu chảy trải qua 3 giai đoạn như sau:

  • Nhận nguyên liệu đã trộn, nóng chảy ở nhiệt độ đồng nhất và loại bỏ bọt khí.
  • Thủy tinh nóng chảy sẽ được cho chảy vào máy tinh chế ở nhiệt độ 1370 độ C
  • Cuối cùng là giai đoạn tạo sợi cho thủy tinh qua các ống lót. 
  • Fiberte hóa – sợi hóa:

Thủy tinh khi tạo sợi sẽ được máy đánh gió quay với tốc độ nhanh hơn tốc độ thủy tinh nóng chảy qua ống lót, lực căng xuất hiện có tác dụng kéo thành sợi thủy tinh cực mỏng mịn. 

Sau đó sợi được làm mát bằng các tia nước hoặc phun sương, các sợi thủy tinh được kéo ra chỉ bằng 1/10 sợi tóc.

  • Phủ sizing và đóng gói:

Sau khi thành sợi mỏng thì sợi thủy tinh sẽ được phủ thêm lớp sizing. Đó có thể là chất bôi trơn, kết dính giúp các sợi không bị mòn hoặc đứt, gãy trong quá trình vận chuyển, quấn định hình hoặc chuyển đổi qua các dạng gia cố khác. 

Các sợi thủy tinh sẽ được đóng gói thành bó, sau đó làm khô trong lò trước khi chuyển đến các giai đoạn khác như cuộn, cắt, dệt…

Các ưu điểm và hạn chế của sợi thủy tinh 

  • Ưu điểm:
  • Là một loại vật liệu dần thay thế cho nhiều loại vật liệu truyền thống như thép, nhôm, gỗ, bê tông,…Ngoài ra, nếu kết hợp sợi thủy tinh với những vật liệu khác sẽ tạo ra sản phẩm mới có độ bền cao.
  • Trái ngược với thủy tinh rắn, sợi thủy tinh linh hoạt hơn với tính năng mềm, dèo, độ bền cao.
  • Trọng lượng nhẹ
  • Cách nhiệt, không thu hút côn trùng hay mối, mọt, không bị ảnh hưởng hay hư hại bởi các loài gặm nhấm.
  • Chống nước và axit.
  • Có thể dùng làm vật liệu cách âm cho nhà ở, văn phòng,…
  • Dễ gia công, tạo hình, kéo, uốn nhờ độ bền kéo cao và độ mềm dẻo linh hoạt cực kỳ
  • Khi làm chất gia cố cho vật liệu nền, sợi thủy tinh làm tăng độ bền, cứng cáp và khả năng chịu tác động lực cho vật liệu.
  • Độ bền của sợi cao gần như thép.
  • Hạn chế: Bên cạnh những ưu điểm nổi trội kể trên thì sợi thủy tinh cũng có những hạn chế như:
  • Khi bị ẩm thì vật liệu cách nhiệt bằng sợi thủy tinh có thể mất đi tính cách nhiệt cho đến khi chúng khô lại.

Các ứng dụng của sợi thủy tinh

Sợi thủy tinh được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và các lĩnh vực khác trong đời sống hàng ngày.

Sợi thủy tinh là gì?

  • Trong đời sống thì sợi thủy tinh được sử dụng làm chất gia cường cho nhựa để tạo ra vật liệu tổng hợp composite làm đồ trang trí, nội thất, tường, làm vật liệu cách điện, cách âm, bao bì, bình chứa nước, may mặc, dụng cụ làm vườn như cào cuốc xẻng….
  • Trong công nghiệp sản xuất: Thường được dùng làm băng tải, dây chuyền hàng hóa, làm bồn chứa hóa chất, dung dịch, dùng trong sản xuất ô tô, sử dụng trong các nhà máy lọc dầu để giảm tiếng ồn,…
  • Trong ngành xây dựng: Dùng làm vải lưới để gia cố mặt tiền, chống các vết nứt trên bề mặt tường; làm cách nhiệt, làm tấm phủ sơn tường như một chất chống cháy, …
  • Trong ngành hàng không: Một trong những chất liệu làm vỏ tên lửa, vòi phun xả,…Tấm chắn nhiệt cho các thiết bị ngành hàng không
  • Ngoài ra, sợi thủy tinh còn được ứng dụng nhiều trong đời sống hàng ngày 

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *