Билет №3. 1 Типы и составы стекол для производства непрерывного стекловолокна, их общая характеристика

1 Типы и составы стекол для производства непрерывного стекловолокна, их общая характеристика

По составу стекло для волокна делятся на след. Типы:

-А- щелочесодержащие (нейтральное).Тип не используется,его состав приближен к составу листового стекла Na2O-15,0%/Na-Si стекло из которого получают кремнеземное волокно.

-Е – электроизоляционное, составит 90 % от всех видов стекловолокна:SiO₂-52-56%,B₂O₃-до 10;Al₂O₃-12-15% CaO-18-23% Na₂O-не бол.1 % MgO-4%.

Является тугоплавкой и агрессивной. При варке используется ускоритель варки-CaF₂, улетучиваемый до 60 %. B₂O₃ 7,5-8,5%. Разработан состав типа Е бесщелочного состава с содержанием CaO-22%, MgO -3,2, SiO₂-59,9,но из-за снижения стеклообразователей, то повышается кристаллизационная способность, что создает проблемы при выработке волокна, необходимым высокие температуры выработки. Свойства волокна:прочность на разрыв волокон 3100-3800 Мпа, модуль упругости 76-78 ГПа.

-S- высокомодульное, получают на основе системы MgO-Al₂O₃-SiO₂,c содержанием MgO 15%, Al₂O₃-25%,включая CaO-3%-тугоплавкое стекло,с повышенной кристаллизационной способностью, выработка при высоких температурах 1300С.Прочность волокна составляет 4500-7000 МПа, модуль упругости от 86-117 ГПа.

-С- химически устойчивое, более кислотостойкое чем Е, оно характеризуется высоким содержанием SiO₂,чем меньшим содержанием оксида B₂O₃ и может включать до 10 % оксидов щелочных металлов.для производства фильтров,стеклопластиков.

-AR- для производства волокна, которое используется для получения фибробетона для улучшения состава вводится ZrO₂ до 21,5%,кроме того стекло содержит 60-70 % SiO₂ и до 16% R₂O.прочность на разрыв 1500-1700 МПа.

Кварцевое кремнеземное волокно-содержит SiO_{2 -}95%, Al₂O₃-3%,для получения волокна используют Na-Si стекло в состав которого входит SiO₂-76%, Al₂O₃-3%, R₂O 20,после текстильной переработке материалы обрабатываются в растворе H2SO4 в результате получают материал может работать при т-ре 1000С-высокотемпературная изоляция(сетки фильтров в металлургии).

Базальтовое волокно(каменное волокно)-исходя из состава базальта, волокно включает SiO₂ 47-55%, Al₂O₃-14-20, CaO 10-11, MgO- 8, R₂O 1-7%,Fe2O3-14%.Преимущества: более высокие температуры 600С,предел прочности 4200МПа,оно более устойчиво к раствором кислот.

 

2 Прочностные характеристики стеклопластиков. Факторы, влияющие на прочность стеклопластиков.

Придел прочности при растяжении однонаправлено стекло Е-2100 МПа

S-2100 МПа, перпендикулярном направлении 20-40 МПа. Сложная схема армирования 500-900 МПа - Е, неориентированное армирование –свойство не зависит от направленности измерения и 150-160 МПа.

Используется при изготовлении изделия бытового назначения. Прочность однонаправленных стеклопластиков зависит от придела прочности составляющих материалов.

Предел прочности на растяжение компонентов материала от обьемной доли волокна:

1)

2)

доля волокна, введением небольшого количество волокна приводит к снижению прочности.

При v>v_min комп. материалов равна произведения на объемную долю волокна.

3 Металлы для эмалирования. Подготовка поверхности изделий

Технологическая схема эмалирования Ме включает след.стадии:

1.подготовка сырьевых материалов и приготовление шихты;

2.варка фритты (т-ра варки 1250-1350С)

3.грануляция фритты при быстром охлаждении (в воде)

4.помол фритты(приготовление шликера эмали,сухой помол)

5.подготовка поверхности Ме;

6.нанесение эмалевых покрытий;

7.сушка и обжиг покрытий;

По традиционной технологии эмалирования на Меш ликерным способом наносят грунтовую эмаль,затем на обозжженный слой грунта наносят шликерным способом покровную эмаль-один или несколько слоев с раздельным обжигом слоя.

Подготовка поверхности Ме к эмалированию:

Обработка Ме включает след стадии:

1.Обезжиривание,которое может проводится двумя способами:

А)обезжиривание (черновой) отжиг в течение 10-20 минут при т-ре 650-800С

Б)химическая обработка в растворе след. состава(кальцинорованная сода,каустическая сода.т-ре 90С,выдержка при этой т-ре 6-10 мин.

2.Травление поверхности для удаления окалины после обезжиривающегося отжига или ржавчины после хим.обезжиривания.

3.Нейтрализация поверхности в растворе соды кальцинированной (5 г/л).температура отжига 80С,время обработки 6 мин.

Очистка поверхности от загрязнений и ржавчины может проводится также механическим способом- обработка аброзивным материалом.