Что такое неорганическое волокно?
Неорганическое волокно — это искусственное химическое волокно, полученное из неорганических материалов.
Примерами неорганических волокон являются стекловолокно, металлическое волокно, углеродное волокно, каменное волокно и волокно-слизень.
Стекловолокно — это негорючий материал с превосходными тепло- и электроизоляционными свойствами, широко используемый в армированных пластиках. Металлические волокна, используемые в декоративных целях и в металлических нитях, производятся из нержавеющей стали, алюминия, железа, никеля и меди. Углеродные волокна, полученные путем карбонизации исходных волокон, таких как акрил, при высоких температурах, обладают превосходной стойкостью к тепловому удару, они легче алюминия и прочнее железа.
Применение неорганических волокон
Неорганические волокна, как правило, обладают превосходной термостойкостью и широко используются в тепло- и звукоизоляции. Например, стекловолокно используется в шлемах, удочках и лыжных досках, а его листы служат в качестве напольных покрытий, теплоизоляции и строительных материалов. Металлические волокна находят применение в композитных материалах, армирующих материалах, фильтрующих материалах и для снятия статического электричества, включая использование в канатных дорогах, тросах строительных кранов и медных проводах для передачи электроэнергии. Углеродное волокно, известное своим электрическим сопротивлением и теплопроводностью, родственным металлам, используется в фюзеляжах самолетов, кузовах автомобилей, электромагнитных экранах, электродах и термостойких конструкциях.
Принцип неорганических волокон
Неорганические волокна, известные своей высокой прочностью, включают стекловолокно с прочностью от 3,5 до 4,6 ГПа, что превосходит прочность параарамидных волокон. Классифицируемые как суперволокна из-за своей исключительной прочности, неорганические волокна также могут похвастаться высокой термостойкостью, а керамические волокна устойчивы к температурам свыше 2000°C и исключительной долговечностью, что делает их идеальными для промышленных применений, требующих прочности и термостойкости.
Типы неорганических волокон
Неорганические волокна подразделяются на аморфные волокна, такие как стекловолокно и минеральная вата, поликристаллические волокна, включая углеродное волокно и волокно оксида алюминия, и монокристаллические волокна, такие как волокно волластонита и титаната калия. Аморфные волокна демонстрируют высокую прочность и эластичность без границ зерен, в то время как поликристаллические волокна, состоящие из мелких кристаллов, обладают превосходной термостойкостью. Монокристаллические волокна или тонкие волокна в форме усов отличаются своей чрезвычайной прочностью.
Хотя неорганические волокна также существуют в природных формах, таких как асбест, который представляет собой волокнистый неорганический материал, не содержащий углеводородов, важно отметить, что асбест из-за его рисков для здоровья классифицируется не как неорганическое волокно, а как минеральное волокно.
Как выбрать неорганические волокна
Стеклянные волокна различаются на короткие волокна, стекловату и длинные волокна. Короткие стеклянные волокна производятся путем нагрева и выдувания расплавленного стекла в хлопкоподобный материал с использованием центробежной силы. Длинные волокна изготавливаются путем намотки расплавленного стекла на высокоскоростной намоточной машине для создания удлиненных нитей. Углеродные волокна делятся на ПАН-волокна, производимые путем пиролиза при температурах выше 1000°C, и на основе пека, далее подразделяются на изотропное углеродное волокно с более низкими механическими свойствами и высокопроизводительное углеродное волокно с превосходными механическими свойствами и высоким модулем упругости.