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A fibra de vidro é um excelente material inorgânico não metálico, com uma ampla gama de vantagens, como bom isolamento, resistência ao calor, resistência à corrosão e alta resistência mecânica. No entanto, sua desvantagem é a fragilidade e a baixa resistência ao desgaste. É obtida a partir de esferas de vidro ou resíduos de vidro, que são fundidos em alta temperatura e transformados em monofilamentos com diâmetro de alguns mícrons a mais de 20 mícrons, equivalente a 1/20 a 1/5 da espessura de um fio de cabelo. Cada feixe de fibras é composto por centenas ou até milhares de monofilamentos, formando a fibra de vidro bruta.Fibra de vidroGeralmente é utilizado como material de reforço em materiais compósitos, materiais de isolamento elétrico e térmico, placas de circuito impresso e em outras áreas da economia nacional.
1. Propriedades físicas da fibra de vidro
Ponto de fusão 680 ℃
Ponto de ebulição 1000 ℃
Densidade 2,4-2,7g/cm³

2. Composição química
Os principais componentes são sílica, alumina, óxido de cálcio, óxido de boro, óxido de magnésio, óxido de sódio, etc. De acordo com a quantidade de álcalis no vidro, ele pode ser dividido em fibras de vidro não alcalinas (óxido de sódio de 0% a 2%, sendo um vidro de borossilicato de alumínio), fibras de vidro com teor médio de álcalis (óxido de sódio de 8% a 12%, sendo um vidro de silicato de sódio-cálcio com ou sem boro) e fibras de vidro com alto teor de álcalis (óxido de sódio igual ou superior a 13%, sendo um vidro de silicato de sódio-cálcio).

3. Matérias-primas e suas aplicações
A fibra de vidro, em comparação com as fibras orgânicas, apresenta alta resistência a temperaturas elevadas, é incombustível, anticorrosiva, possui isolamento térmico e acústico, alta resistência à tração e bom isolamento elétrico. No entanto, é quebradiça e tem baixa resistência à abrasão. Utilizada na fabricação de plásticos reforçados ou borracha reforçada, a fibra de vidro, como material de reforço, possui as seguintes características, que fazem com que seu uso seja muito mais amplo do que o de outros tipos de fibras, além de apresentar um desenvolvimento muito mais rápido. Suas características estão listadas abaixo:
(1) Alta resistência à tração, pequeno alongamento (3%).
(2) Alto coeficiente de elasticidade, boa rigidez.
(3) Alongamento dentro dos limites de elasticidade e alta resistência à tração, de modo a absorver energia de impacto.
(4) Fibra inorgânica, não combustível, boa resistência química.
(5) Baixa absorção de água.
(6) Boa estabilidade de escala e resistência ao calor.
(7) Boa processabilidade, pode ser transformado em fios, feixes, feltros, tecidos e outras formas diferentes de produtos.
(8) Produtos transparentes podem transmitir luz.
(9) O desenvolvimento do agente de tratamento de superfície com boa adesão à resina está concluído.
(10) Barato.
(11) Não é fácil de queimar e pode ser fundido em contas vítreas a alta temperatura.
De acordo com a forma e o comprimento, a fibra de vidro pode ser dividida em fibra contínua, fibra de comprimento fixo e lã de vidro; de acordo com a composição do vidro, pode ser dividida em fibra de vidro não alcalina, resistente a produtos químicos, resistente a altos níveis de álcalis, resistente a álcalis, de alta resistência, de alto módulo de elasticidade e resistente a álcalis (anti-álcalis), entre outras.

4, as principais matérias-primas para a produção defibra de vidro
Atualmente, as principais matérias-primas para a produção nacional de fibra de vidro são areia de quartzo, alumina e clorita, calcário, dolomita, ácido bórico, carbonato de sódio, manganês, fluorita, entre outras.

5. Métodos de produção
Podem ser divididas em duas categorias principais: uma é feita de vidro fundido diretamente em fibras;
Uma classe de vidro fundido é inicialmente feita de bolas ou hastes de vidro com um diâmetro de 20 mm e, em seguida, refundida de várias maneiras para aquecer fibras muito finas com um diâmetro de 3 a 80 μm.
Através da placa de liga de platina, utiliza-se o método de trefilação mecânica para produzir fibras de comprimento infinito, conhecidas como fibra de vidro contínua ou, mais comumente, como fibra longa.
Através do rolo ou fluxo de ar feito de fibras descontínuas, conhecidas como fibra de vidro de comprimento fixo, comumente chamadas de fibras curtas.

6, classificação de fibra de vidro
A fibra de vidro é dividida em diferentes níveis de acordo com sua composição, natureza e uso.
De acordo com as normas vigentes, a fibra de vidro de classe E é a mais comum, sendo amplamente utilizada em materiais de isolamento elétrico;
Classe S para fibras especiais.
A produção de fibra de vidro com vidro difere da produção de outros produtos de vidro.
A composição da fibra de vidro comercializada internacionalmente é a seguinte:

(1) Vidro E
Também conhecido como vidro isento de álcalis, é um vidro borossilicato. Atualmente, é uma das composições de fibra de vidro mais utilizadas, com bom isolamento elétrico e propriedades mecânicas. É amplamente empregado na produção de isolantes elétricos com fibra de vidro e também em grandes quantidades na produção de plástico reforçado com fibra de vidro. Sua desvantagem é a facilidade com que se corrói por ácidos inorgânicos, portanto, não é adequado para uso em ambientes ácidos.

(2) Vidro C
Também conhecida como fibra de vidro alcalina média, caracteriza-se pela resistência química, especialmente a resistência a ácidos, superior à da fibra de vidro alcalina convencional. No entanto, suas propriedades elétricas e resistência mecânica são de 10% a 20% inferiores às das fibras de vidro alcalinas convencionais. Geralmente, as fibras de vidro alcalinas médias importadas contêm uma certa quantidade de dióxido de boro, enquanto as fibras de vidro alcalinas médias produzidas na China são completamente isentas de boro. No exterior, a fibra de vidro alcalina média é utilizada apenas na produção de produtos de fibra de vidro resistentes à corrosão, como mantas de superfície de fibra de vidro, e também para reforçar materiais de cobertura asfáltica. Já na China, a fibra de vidro alcalina média representa uma grande parcela da produção de fibra de vidro (60%), sendo amplamente utilizada no reforço de plásticos reforçados com fibra de vidro, bem como em tecidos filtrantes, tecidos de embalagem, etc., devido ao seu preço mais baixo em comparação com o da fibra de vidro não alcalina, o que lhe confere uma vantagem competitiva mais significativa.

(3) Fibra de vidro de alta resistência
Caracterizado por alta resistência e alto módulo de elasticidade, o PRFV (Plástico Reforçado com Fibra de Vidro) possui uma resistência à tração de fibra única de 2800 MPa, cerca de 25% superior à resistência à tração da fibra de vidro sem álcalis, e um módulo de elasticidade de 86.000 MPa, superior ao da fibra de vidro tipo E. Os produtos de PRFV fabricados com esse material são utilizados principalmente em aplicações militares, aeroespaciais, blindagem à prova de balas e equipamentos esportivos. No entanto, devido ao alto custo, seu uso no setor civil ainda não é viável, com a produção mundial limitada a algumas centenas de toneladas.

(4)fibra de vidro AR
Também conhecida como fibra de vidro resistente a álcalis, a fibra de vidro resistente a álcalis é um material de reforço para concreto armado (referido como GRC), composto por 100% de fibras inorgânicas. Em componentes cimentícios não estruturais, é um substituto ideal para aço e amianto. A fibra de vidro resistente a álcalis caracteriza-se por boa resistência a álcalis, resistindo eficazmente à erosão causada por substâncias altamente alcalinas presentes no cimento. Apresenta forte aderência, módulo de elasticidade, resistência ao impacto, resistência à tração e à flexão muito elevadas, além de ser incombustível, resistente ao gelo, às variações de temperatura e umidade, à fissuração e à percolação. Possui excelente resistência estrutural e é fácil de moldar. A fibra de vidro resistente a álcalis é um novo tipo de material de reforço amplamente utilizado em concreto armado de alto desempenho, sendo considerada um material de reforço ecológico.

(5) Um copo
Também conhecido como vidro de alto teor alcalino, é um vidro típico de silicato de sódio que, devido à sua baixa resistência à água, raramente é usado na produção de fibra de vidro.

(6) Vidro E-CR
O vidro E-CR é um tipo de vidro aprimorado, livre de boro e álcalis, utilizado na produção de fibra de vidro com boa resistência a ácidos e água. Sua resistência à água é de 7 a 8 vezes superior à da fibra de vidro livre de álcalis, e sua resistência a ácidos também é muito superior à da fibra de vidro com teor médio de álcalis. Trata-se de uma nova variedade desenvolvida para tubulações subterrâneas e tanques de armazenamento.

(7) Vidro D
Também conhecido como vidro de baixa constante dielétrica, é utilizado para produzir fibra de vidro de baixa constante dielétrica com boa rigidez dielétrica.
Além dos componentes de fibra de vidro mencionados acima, agora existe um novofibra de vidro sem álcalisÉ totalmente isento de boro, reduzindo assim a poluição ambiental, mas suas propriedades de isolamento elétrico e mecânicas são semelhantes às do vidro E tradicional.
Existe também uma composição de fibra de vidro dupla, utilizada na produção de lã de vidro, e que apresenta potencial como material de reforço para plásticos reforçados com fibra de vidro. Além disso, há fibras de vidro sem flúor, desenvolvidas para atender às exigências ambientais, e fibras de vidro sem álcalis aprimoradas.

7. Identificação de fibra de vidro com alto teor de álcalis
O teste é simples: basta colocar a fibra em água fervente e cozinhar por 6 a 7 horas. Se for fibra de vidro com alto teor alcalino, após o cozimento, a trama e a urdidura da fibra ficarão frouxas.

8. Existem dois tipos de processo de produção de fibra de vidro.
a) Moldagem dupla – método de trefilação em cadinho;
b) Moldagem em etapa única – método de trefilação em forno de piscina.
O processo de trefilação em cadinho consiste na primeira fusão em alta temperatura de esferas de vidro, seguida da segunda fusão dessas esferas para a trefilação em alta velocidade de filamentos de fibra de vidro. Este processo apresenta alto consumo de energia, instabilidade na moldagem e baixa produtividade, entre outras desvantagens, sendo praticamente eliminado pelos grandes fabricantes de fibra de vidro.

9. TípicoFibra de vidroProcesso
O método de trefilação em forno de piscina consiste na fusão de clorita e outras matérias-primas em uma solução vítrea. A eliminação de bolhas de ar ocorre através de um caminho que transporta o material até uma placa porosa, onde é trefilado em alta velocidade, transformando-o em filamentos de fibra de vidro. O forno pode conectar centenas de painéis através de múltiplos caminhos para produção simultânea. Este processo é simples, econômico em termos de energia, proporciona moldagem estável, alta eficiência e alto rendimento, facilitando a produção automatizada em larga escala. Tornou-se o principal processo de produção internacional, representando mais de 90% da produção global de fibra de vidro.