玻璃纤维内部揭秘：玻璃类型、浸润剂与树脂

从砂到纤维

1. 配合料：将硅砂与石灰石、氧化铝和其他矿物一起熔化。
2. 拉丝：熔融玻璃通过细小的漏板拉成长丝，涂上浸润剂，并集束成股。
3. 形态：连续纤维股（粗纱）、短切纤维股、毡和织物。

为什么浸润剂很重要

每根长丝上的薄涂层在搬运时保护它，并在化学上把玻璃与树脂连接起来。浸润剂不好，或与树脂不匹配，会降低强度和耐水性，所以纤维和树脂要成对选择。

聚合物的作用

玻璃硬而强，但很脆，散纤维无法承担荷载。固化后的树脂使纤维保持排列，在纤维之间传递荷载，并保护它们免受水和化学品侵蚀。树脂的选择见玻璃钢树脂指南，纤维层如何布置见粗纱、毡和表面毡。

复合材料概述：什么是玻璃钢。

纤维与树脂的界面与老化

• 浸润剂中的硅烷偶联剂把玻璃表面与树脂粘结起来；没有它，水会沿界面渗入，复合材料就会损失强度。
• 水可能沿切口边缘处的纤维吸入，所以在潮湿或化学环境中要封闭切割面。
• 水解会攻击树脂的酯基；乙烯基酯和间苯型树脂的抗性比邻苯型更好（参见树脂指南）。
• 紫外线会使表面的树脂降解，从而使纤维外露（浮纤）；表面毡和紫外线稳定剂可减缓这一过程。
• 高温在接近树脂热变形温度时会降低刚度，所以使用温度要远低于它。