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石英玻璃纖維是指二氧化硅含量達(dá)99.0%以上,絲徑在1~15μm的特種玻璃纖維,它具有很高的耐熱性,能長期在1050℃以下使用,瞬間耐高溫達(dá)1700℃,耐溫性僅次于碳纖維。

同時(shí)由于石英玻璃纖維有著卓越的電絕緣性,它的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗系數(shù)是所有礦物纖維中最好的,所以在航空、航天、軍工、半導(dǎo)體、高溫隔熱、高溫過濾方面有著廣泛的應(yīng)用。

一、石英玻璃纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝

石英玻璃纖維一般是由純的天然水晶提煉加工成熔融石英玻璃棒拉制而成。在拉制過程中,加熱的方式有氫氧火焰法和等離子體法,根據(jù)用途的不同,涂覆相應(yīng)的浸潤劑。石英玻璃纖維的產(chǎn)品有直接無捻粗紗、有捻紗(包括單股和合股紗)、纖維布、纖維套管、短切纖維、纖維棉、纖維氈和纖維磚等。石英玻璃纖維各種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程如下:

二、石英玻璃的物化性能

1、石英玻璃纖維成分分析

從表中可以看出,石英玻璃纖維的成分基本上就是高純石英玻璃的成分，其性能非常接近石英玻璃的性能,石英玻璃的物化性能。

2、石英玻璃纖維具有優(yōu)越的電絕緣性能

石英玻璃纖維有著優(yōu)越的電絕緣性,它的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗系數(shù)是所有礦物纖維中最好的。石英玻璃纖維介電常數(shù)、介質(zhì)損耗系數(shù)和頻率的關(guān)系。

3、石英玻璃纖維具有優(yōu)良的機(jī)械性能

石英玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度是普通玻璃纖維的3倍,它和玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度、抗拉模量和斷裂伸長率比較見下表。

4、石英玻璃纖維具有極其優(yōu)越的耐溫性能

石英玻璃纖維的軟化溫度為170℃,一般的石英玻璃纖維能在60~1050℃長期使用,當(dāng)溫度高于1600℃,石英玻璃纖維開始升華,這是一種吸熱反應(yīng)來消耗熱能,利用這種性能,石英玻璃纖維可用作宇航飛船和洲際導(dǎo)彈返回大氣層的燒蝕料。另外,在高溫下,石英玻璃纖維不會(huì)像高硅氧纖維那樣會(huì)收縮,在100℃燒烤100h后,石英玻璃纖維的損失不大于1.5%。

三、石英玻璃纖維產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝

石英玻璃纖維一般是由純的天然水晶提煉加工成熔融石英玻璃棒拉制而成,絲的純度為5102>99.99%。在拉制過程中,加熱的方式有氫氧火焰法和等離子體法,根據(jù)用途的不同,涂覆相應(yīng)的浸潤劑。石英玻璃纖維的產(chǎn)品有直接無捻粗紗、有捻紗(包括單股和合股紗)、纖維布、纖維套管、短切纖維、纖維棉、纖維氈和纖維磚等。石英玻璃纖維各種產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程如下:

三、石英玻璃纖維的用途

1、石英玻璃纖維電絕緣性的應(yīng)用

石英玻璃纖維電絕緣性的應(yīng)用石英玻璃纖維有著卓越的電絕緣性,它的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗系數(shù)是所有礦物纖維中最好的,不僅如此,在高溫和高頻率下,它的電絕緣性也表現(xiàn)得非常優(yōu)異。再加上低密度(2.29/cm3)、不吸濕性和優(yōu)秀的機(jī)械性能,使它成為雷達(dá)罩、電磁發(fā)射窗口和低介電產(chǎn)品的首選材料。

目前該產(chǎn)品在這方面應(yīng)用：

(1)軍事飛行器的雷達(dá)罩,包括各種戰(zhàn)斗機(jī)和先進(jìn)的導(dǎo)彈。

(2)民用飛行器的雷達(dá)罩。

(3)干擾電磁發(fā)射窗口。

(4)通信和電視衛(wèi)星的雷達(dá)罩。

(5)無人駕駛的飛行器和潛水艇等。

(6)用于超級(jí)計(jì)算機(jī)的高頻電路板和低膨脹率的電路板。

2、石英玻璃纖維耐溫性的應(yīng)用

用石英玻璃纖維優(yōu)越的耐溫性是因?yàn)?1伍固有的耐溫性決定的,一般石英玻璃纖維能長期在1050℃使用,短期可在1200℃作為燒蝕防護(hù)材料使用,在高溫下,石英玻璃纖維不會(huì)收縮。另外高純石英玻璃纖維有著很低的膨脹系數(shù)和優(yōu)越的抗溫度劇變的能力。目前該產(chǎn)品在這方面主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

(1)宇航飛船發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的耐熱輔助設(shè)施,包括防火電纜、隔熱墻、防火罩等。

(2)宇航飛船發(fā)射臺(tái)的防火保護(hù)系統(tǒng)。

(3)宇航飛船推進(jìn)器的隔熱層。

(4)宇航飛船進(jìn)返回大氣層的燒蝕材料。

(5)宇航飛船飛時(shí)的隔熱燒蝕墊。