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玻璃纤维新的应用领域及发展


№ .  5

陕 西 科 技 大 学 学 报 
J OURNAL OF S     HAANXIUNI   VERS TY    CI I OF S ENCE & TECHNOLOGY 

0 C . 09 t 20  
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Vo . 7 12 

1 9? 6  


文章 编号 :0 0 5 1 ( 0 9 0 — 1 90   1 0 — 8 1 2 0 ) 50 6 — 3

玻 璃 纤 维 新 的应 用领 域及 发展 
刘 新 年 ,张红 林 ,贺  祯 ,田 鹏   
( 陕西 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ,陕西 西 安  70 2 ) 1 0 1 

摘  要 : 绍 了玻璃 纤维的一 些优 良性 能及 其在 电 工材料 、 境 、 介 环 医疗 、 筑 、 空航 天 等领 域  建 航 的应 用 , 并对玻 璃 纤维 的发展 历 史做 了简单的叙 述 , 最后 对玻璃 纤 维在这 些 领域 的应 用前 景做 
了 简要 的展 望 .   关 键 词 : 璃 纤 维 ;性 能 ;应 用 ; 展  玻 发

中 图分 类 号 : TQ1 1 7 1 1 7 . 7 . 

文 献标 识码 :   A

0 引 言   

玻 璃纤维 是玻 璃在 熔融 状态 下 以外力 控制 喷 吹或 以离 心力 甩 成 的纤 维 状 材料 . 与其 他 材料 相 比玻 璃  纤 维具 有优 良的性 能 :1 玻 璃纤 维具 有光 滑 的圆柱 状外 观特 性 , () 光滑 表面对 气体 和 液体 的 阻力小 , 因此 用 

来制 作过 滤材 料 比较理 想. 2 玻 璃纤 维 的强度远 远 超过其 他 天然 、 () 合成 纤维 及各 种合 金材 料 , 3 如 ~9,   u m 玻璃 纤 维 的拉 伸强 度为 14 0   0  a 而 尼龙 、   7  ̄48 0MP , 人造 丝分 别为 4 0 6 0MP 9   8  a和 3 0 4   a 铬 金  4  ̄4 0MP , 钢 的拉 伸强度 为 13 0MP . 3 玻璃纤 维 具有 良好 的 电绝 缘 性 能 ,   7  a ( ) 可用 来 制 作 电气 绝 缘 材料 . 4 玻 璃纤  () 维具 有 良好 的化学 稳定 性 , 能够抵 抗水 、 、 酸 碱等 介质 的侵 蚀 , 经过人 们 长期 的研 究摸 索可 知石英 玻 璃纤 维  非 常耐 酸侵蚀 , AR( 耐碱 ) 玻璃 纤 维具 有 良好 的耐 碱 特性 , ( C 中碱 ) 璃 纤 维具 有 较 好 的耐 水 性 . 5 玻璃  玻 ()
纤维 的 耐热性 、 隔音 性也 比较 优 良. 是 因 为 玻璃 纤 维 有 较 高 的 软化 温 度 ( 5 ~ 7 0 和 较 大 的 吸声 系  这 5 0 5 ℃) 数, 因此 宜于用 来制 作 隔热材 料及 应用 于各 种声 学设 备 中. 近年 来人 们 通 过对 玻 璃 纤 维性 能 的深 入研 究 ,   开发 了玻 璃纤 维在 工业 领域 中新 的用途 .   1 玻 璃 纤维 的应 用 
1 1 玻 璃 纤 维 在 电 工 绝 缘 领 域 的 应 用  .

电工绝缘材料根据 J / 29—9 6 B T 1 7 9 电气绝缘材料产品分类可分为 8 1 大类 , 而与玻璃纤维相关的就有 
6类 , 也就 足 以说 明玻 璃纤 维 在这一 领域 中的 应用 之 广. 6类材 料 包 括 : 1 绝缘 浸 渍 制 品 : 这 这 () 由玻璃 纤 

维布 、 套管 、 无纺 绑扎 带等 经浸 渍或 涂覆绝 缘 漆制成 , 于 电机 、 用 电器 的包 扎绝缘 、 间绝 缘 、 相 绝缘保 护 和衬 
垫等 等. 2 玻璃 纤维 增强 塑料层 压 制 品 : 以无碱 玻 璃纤 维 为增 强 材料 , () 是 酚醛 、 氧 树脂 等 热 固性 树脂 为  环

基 材 而制成 的材 料 , 于 电机变 压器 、 用 电工仪 表 、 电子设 备等 , 中印制 电路板用 的覆铜箔 层 压板 就是 其 中  其 的一种 . 3 玻 璃纤 维模 塑料 : B () 如 MC( 状模 塑料 )DMC( 散 、 团状模 塑料 ) C ( 、 MC 片状 模 塑料 ) , 高压 开  等 在 关 中用 作绝缘 隔板 、 升杆 等 , 空气 开关 和 家用 电器 的外壳 以及 各种 阻燃 支撑 绝缘 件 中都 有用 到. 4 云  提 在 () 母制品: 云母 带 、 云母板 、 云母箔 等用 作 电机或 高压 电机 的绝 缘器 件. 5 绝 缘粘 带 和复合 制 品 : 于绝 缘绑  () 用 扎 . 6 电磁线 : 于绕 线 电机 、 () 用 电器 、 电工 仪表 的绕 组和 线圈 以及 大型 电机 、 汽轮 发 电机 的绕组 材料 .  
1 2 玻 璃 纤维在 环境 领域 的应 用 .  

生态 环境 是人 类生 存 和发展 所必 须 的生态 因素 , 国政 府 明确 指 出保 护 环 境是 我 国长 期 坚 持 的基 本  我

* 收 稿 日期 :0 9 6 1  20 —0 — 1

作 者 简介 : 新 年 (9 3 , , 西 省 渭 南 市 人 , 级 工 程 师 , 究方 向 : 型玻 璃 材 料  刘 15 一) 男 陕 高 研 新

?1O ? 7  

陕 西科 技 大 学 学 报 

第 2 7卷 

国策 . 玻璃 纤 维因其优 良的各项 性 能在 大气 、 、 水 生物 、 土壤 等 环境领 域 均有 着较 为广 阔 的应用 .   玻璃 纤维 过滤 材 料 在 改 善 废 气 成 分 、 低 粉 尘 排 放 量 等 方 面 做 出 了相 当 大 的 贡 献 . 国 Hol g 降 美 ln   i S rh wot &Vo e 司开发 的低 硼玻 璃纤 维过 滤材 料 可 以解 决悬 浮分 子 污染带 来 的 问题 . 种用 高硅 氧 玻璃  s公 一 纤 维 制成 的过 滤布能 用 于 8 0℃以上 的高温 气体 中滤 除 固体 粉 尘 , 0 可直 接 用 于工 业 窑 炉废 气 的消 烟 除 尘 

而无需 先对 废气 冷却 , 而降低 了废 气处 理 的费用 . 外 , 种玻 璃纤 维 空气 过滤 纸 , 由玻 璃纤 维 和脱臭  从 此 一 是
剂 沸石 组成 , 于空气 调节 系统 中可 以除去空 气 中的异 味 , 用 如烟 草烟 臭 味 , 而达 到净化 空 气 的 目的. 从   玻 璃纤 维在 水环境 和土壤 环境 中亦 有很好 的应 用 . 国伊 利 诺斯 大 学 研 制 的 由酚 醛 涂层 玻 璃 纤 维织  美 成 的 耐磨织 物可 以有效 而 方便地 代 替常用 的活 化碳 粒 子 来 吸 收环 境 污 染物 . OC公 司在 比利 时 的 B ti   at e c
工 厂采 用 Ad a tx玻璃 纤维 技术 实现 了废 水处 理和 回 收的技 术升 级 , 耗水 量减 少 了 5  以上 , 水 中  v ne 使 O 废
污染 物 含量 减少 约 8  . O  

玻璃 纤维 与 有机纤 维材 料结 合加 工成 土工 材料 可 用 于防 水 土流 失. 国一 家 公 司 研制 出一 种 把玻 璃  德 纤维 和合 成纤 维用 作 土壤加 固材 料 的方 法 , 可提 高 土 壤 的 强 度. 外 经 过玻 璃 纤 维 和 合 成 纤 维 加 固 的土  另 壤 , 以用于 制作 固体 废弃 物 的填埋 坑. 可  
1 3 玻 璃 纤维在 生物 医学领域 的应 用  .

由于玻璃 纤维 的优 良性 能使 玻璃 纤维 织物 具有 强度 高 、 吸 湿 、 不 尺寸 稳 定 等 特点 , 因而 可 在 生 物 医学  领域 用作 矫形 和修 复材 料 、 科材 料 、 牙 医用 器材 等.   与传 统 的棉布 石膏 绷带 相 比 , 玻璃 纤 维织 物与 各种树 脂 制作 的矫 形绷 带克 服 了以往 石膏 绷带 强度 低 、   吸湿 、 寸不稳 定 等缺 点. 国 H. . c a l 尺 英 D Mih e 等人 发 明的 由水 溶 性 磷 酸 盐玻 璃 纤 维 和一 种 生 物 降解 性 聚  合物 构成 的复 合材 料可 用于 病人 体 内损伤 组织 的修 复. 日本 北海道 大 学 、 叶工 学 院研究 的一种 由生 物相  千 溶性 玻璃 C S 生 产 的玻璃纤 维 塑性 非 常好 , 其 加 工 成球 状 和 束 状 两 种 几何 形 状 不 同 的结 构 , 成 骨  PA 将 与 蛋 白( MP 结合 并植 入动 物体 内 , B ) 以此 可 研究 成 骨 诱 导 因 素制 定 骨组 织 工 程 战 略. 过研 究 人 员 的多 次  通 实体试 验 , 实 C S C O— 。  SO。   ) 证 P A( a P O 一 i 一 O。 复合 材料 具有 理 想 的生物 相容 性 , 且 C S 玻 璃纤 维 在  A1 而 PA
牙科 中 已投 入 临床应 用 .   实 践证 明 , 玻纤 膜滤 器对 白细 胞有 着很 强 的吸 附能 力和 捕 获能 力 , 有很 高 的 白细 胞去 除 率 , 且作  具 而 业 稳定 性极 好 . 另外 , 璃纤维 用作 呼 吸器 的滤 毒器 已有 多年 历史 , 玻 这种 滤材 对 空气 的阻力  ̄ ,细 菌过 滤  I , PJ

效 率很 高.  
1 4 玻璃 纤 维在 建筑 材料领 域 的应 用 .  

众 所周 知 , 以水 泥为 基体 的建 筑材 料 突出 的特点 是抗 压 强度 高 而抗 弯 、 拉 强 度 和抗 冲击 强 度低 . 抗 随 
着 人们 对玻 璃纤 维 的深 入研究 开 发 , 耐碱 玻 璃纤 维 的问世 便 产 生 了一 种新 型 的 克服 了水 泥基 体 缺 陪 的玻  璃 纤维 增强 水 泥材料 , 种材 料不 仅可 以提 高水 泥基 的抗 弯 、 拉强 度 , 这 抗 还可 以提 高其 抗 冲击强 度.   玻 璃钢 是 以热 固性或 热塑 性树 脂为 胶结 料 , 以玻璃 纤维 纱 或玻璃 布 为填充 料 的一 种复 合材 料. 综合  其 发 挥 了这两 种材 料 的优点 , 具备 轻 质高 强 的主要 特点 , 耐热 性 、 耐腐蚀 性 及 电绝缘 性都 良好 . 玻璃 钢 在建筑  领 域 的应 用 有采 光 、 生 、 卫 装饰 装修 、 给排 水 、 暖通风 、 采 围护 土木 、 电气 、 工装器 具 等.   玻纤 胎是 玻璃 纤 维在建 筑 领域应 用 的又 一种 材料 , 是通 过短 切玻 璃纤 维湿 法成 型 , 然后 浸渍 高分 子粘  结 剂 , 高温 干燥 固化 而成 的玻 璃纤 维制 品 , 有 良好 的防水 性 能及 耐 老化 耐 霉 变 性 能 , 经 具 尺寸 稳 定 且具 有 

良好 的加 工性 能. 同时 , 在施 工 时可采 用 热溶或 冷 粘法 , 因此 全年 施工 都不 会受 气候 的影 响 .  
1 5 玻 璃 纤 维在航 空航 天领域 的应 用  .

航空 航 天领域 荟 萃 了当今 世界上 最先 进 的科 技成果 , 是新 材料 科学 技术 水平 的集 中展 示. 也 随着 我 国 
在该 领域 的 大力发 展 , 高性 能玻 璃纤 维复 合材 料 已成 为航 空 航 天工 业 中不 可 或缺 的一 种 材料 , 与铝 合 金 、   钢 和钛合 金 3大金 属 材料共 同成 为 支撑 航空航 天 事业 发展 的基 石.  

在航 空上 , 无论 是 民用 客机 还是 军用 飞机 都使 用 了玻纤 复合 材料 . 在 内外侧 副翼 、 向舵 和扰 流 板  如 方 等处 都有 用到 . 维增 强塑 料有 效地减 轻 了飞 机质 量 , 高 了商用 载 荷 , 约 了 能源 . 舱 内的顶 板 、 李  纤 提 节 客 行

第 5 期 

刘 新 年 等 : 璃 纤 维 新 的应 用 领 域及 发 展  玻

?11 ? 7  

箱、 各类 仪表 盘 、 身 空调舱 、 机 盖板 等都 用 到 了纤 维增 强工 程 塑料 , 达到 了质 轻美 观耐用 的效果 .   在航 天领 域 , 高性 能玻纤 复合 材料作 为 主承力 结 构材料 在 运载火 箭 和航 天器 上 的应 用 越来越 普 遍. 利  用纤 维缠绕 工 艺制 造 的纤 维 /环 氧复合 材料 固体 发 动机 壳是 近 代 复合 材 料发 展 史 上 的一 个 里 程碑 , 它具 

有耐腐 蚀 、 高温 、 耐 耐辐射 、 阻燃 、 老化 的性 能. 天器 上 的 防热材料 大 量采用 了纤 维 、 抗 航 高硅 氧增 强 酚醛树 
脂. 另外 科研 人 员对玻 璃纤 维表 面进 行 了化学 等处 理 , 有效 地 改 善 了玻 璃纤 维 的脆 性 , 而制 得 了一种 超  从 细玻璃 纤维 织 物 , 比开 司米 软 7倍 , 比的确凉 布软 1 , 功 的用 于 宇航 服 的制作 . 4倍 成 总之 , 璃纤 维这 种材  玻
料 从我 国神 舟 2号开 始直 到神 舟 7号载 人飞行 均 获得 了成 功应 用.  
2 玻璃 纤维 的发 展 
2 1 玻 璃 纤 维 行 业 的 发 展  .

玻璃 纤 维产生 于 2 O世 纪 3 O年代 末 , E玻 璃纤 维 问世并 出现环 氧树脂 和 不饱 和聚 酯 以来 , 即形 成  自 旋

了无机材 料 与有机 材料 相结 合 而成 的复合 材料 时代 , 玻璃 纤 维 电气 层 压材 料 和 玻璃 纤 维 增 强 材料 的发  为
展奠 定 了基础 . 9 8 1 5 1 5  ̄ 9 9年 , 玻璃 纤维 池窑 拉丝 工艺 的成 功实 现 了玻璃 纤 维技 术 的 重要 跨 越 , 为玻 璃 纤 

维 的规模化 、 现代化 大生 产创 造 了条件 . 目前 , 世界 已经有 9  以上 的玻 璃 纤 维采 用 池 窑 法生 产 . O世  全 5 2 纪末 , 玻璃 纤 维增强 热 固性及 热 塑性塑 料 、 璃纤 维增 强 沥青 防水材 料 和用 于 电绝缘及 建 筑等 企业 的玻 纤  玻
制 品已成 为相对 稳定 的 4大玻 璃纤 维支 柱市 场. 目前 , 已有 几千 个新 品种 , 万余 种 不 同产 品在 各 个 领域  几

卓 有成 效地 发 挥着作 用. 如今 , 玻璃 纤维 工业 已被 世界 公认 是衡 量 国 民经 济发 展水 平 的一 个指标 .  
2 2 我 国玻 璃纤 维的发展 现 状及 趋 势  .

我 国玻 璃纤 维起 步 于 2 O世 纪 5 0年 代 , 过 5 年 的努力 , 有着 非 凡 的发 展. 资料 介 绍 , 0 0年  经 O余 也 据 20 左 右我 国玻 璃纤 维产 量 占世界 总产 量 的 1 l , 名第 5 6位. 0 7 我 国玻璃 纤 维 总 产量 占世 界 产量 的  / O排 、 20 年
1 3 排 名第 一 , /, 同时 我 国的 中国 巨石 集 团有 限公 司及 中 国泰 山玻 纤 股份 有 限公 司分 别 为世 界 玻 璃 纤 维公  司排名 的第 三 、 五 名. 第  

由于 以下几 方面 因素 , 国玻璃 纤维 产业 有着 很好 的 发展 空 间. 我 一是 玻 纤 市 场 供不 应 求 因 素 , 缠 绕  在
和S MC等 F S R P产 品生产 中 , 玻纤 缺 口量在 2   左 右 ; 强 塑料 和工程 塑 料 的发展 推动 F TP的快 速发  0 增 R

展 也使玻 纤供 应不 足 ; 覆铜 板工 业 的 发展 , 我 国成 为 世 界 C L制 造 基 地 , 对 玻 纤 基 材 的需 求 快 速 增  使 C 也
长. 二是 我 国成功 实 现 了世 界玻 璃纤 维制 造基 地 的转移 , 口增 长率 一直保 持 较高 的 比例. 2 0 我 国  出 如 0 2年 出 口量 为 1 6万 吨 ,0 6年增 长为 7 20 9万 吨. 三是节 能减 排 的战 略决策 推 动玻 璃 纤维 市 场 的发 展 . 源利 用  能 方 面 , 能 中 F P叶片和 机罩 的应用 以及 F P在 沼气 池 中的推 广 ; 风 R R 节能 方 面 , 通领 域 车 船 的 轻量 化 都  交 促使 了玻 纤 复合材 料 的进一 步发 展. 防腐 和“ 三废 ” 治理 中 , R F P塔 、 也得 到迅 速 的推广 使用 . 筒  
参 考文 献 
[]张 耀 明 , 巨 白 , 肇 中. 1 李 姜 玻璃 纤 维 与 矿 物 棉 全 书 E . 京 : 学 工 业 出版 社 ,0 1 一6 M] 北 化 2 0 :l1 

[]西北轻工业学院主编. 2 玻璃工 艺学[ . 京 : M] 北 中国轻工业 出版社 ,9 3 5 65 1 1 9 :8 —9 .   E 3邵恒中. 3 玻璃纤 维在电工 电子材料 中的应用E ]玻 璃纤维 ,0 7 ( )4 —4 J. 2 0 ,1 :14 .   E 3邵恒中. 4 玻璃纤 维在电工 电子材料 中的应用 E3 玻璃纤维 ,0 7,2 :84 . J. 20 ( )3 —2   [ 3邵恒中. 璃纤维 在电工 电子材料 中的应用E3 玻璃纤维 ,0 7 () 3 -6 5 玻 J. 2 0 ,3 : 13 .   E 3叶鼎铨. 6 玻璃纤 维在生物 医学应用E3 玻璃 纤维,0 3 ( ) 91 . J. 20 ,3 :-6   E 3鞠丽艳 , 7 张 E 3金雪霞, 8 杜 Eo l 3李 [1 1 ]丁 雄. 玻璃纤维在建筑材料领域 的应用E3 玻璃纤维 ,0 3 () 1 —0 J. 2 0 ,5 :52 .   娟. 玻璃纤维在环境领域 的应用E3 玻璃纤 维,0 5 () 2 —5 J. 2 0 ,1 :32 .  

E 3钱世 准 . 璃纤 维 在 特 殊 领 域 中 的应 用 E3 玻 璃 纤 维 ,0 2 () 2 —1 9 玻 J. 2 0 ,4 :93 .  

铖. 玻纤 工业 的发展现状及发展前景E] 建材发展 导向,0 3 ( ) 4 —6 J. 2 0 ,6 :34 .   权. 电市场 : 风 增强材料 的发展机遇[] 玻璃纤维 ,0 7 ( ) 2 —2  J. 2 0 ,5 :02 .

( 转 第 1 o页 ) 下 8  

? 8  ?  1 0  

陕 西 科 技 大 学 学 报 

第 2 7卷 

丁 丽 _瓦 亍    

代学 德育 育目 思 [ . 国 育, 0, ) 59 校 教 标的 考 J 中 德 2 6  :-   ] 0 ( 22

B ED  AS ON  EM P LOYM ENT ORI - ENTED  VOCATI ONAL  
COLLEGE  NTERNS I ANALYSI     I H P  S OF PRACTI CAL  TEACH I NG  ETHODS M  
S UN  o g m e .Z U  o g x a H n — i H H n — i  ,  

( c 。 1 fMa a e n ,S a n i nv ri  fS in e & Te h 。o y,Xia   1 0 1 S h o    n g me t h a x  iest o  ce c o U y c n lg 'n7 0 2 ,Chn ) ia 

A s atI ee ty as  t h  tae i a jsme to  c n mi sr cue  u o   y bt c : rcn  er ,wi te srtgc du t n  f o o c tu tr ’o rs c t  r n h     e   e
u g n 1  e d a1r en m b ro k l d p ro n l n  kle   r esi  ia r e ty n e    g   u a e  fs i e   e s n e  ds i d wo k r nCh n ,wh l c o l l a l i s h o- e   e t r rs  nh g e  o ain l olg swih i tr s i r i ig ta h n   eh d   nt ec r  n e p iei  ih rv c t a  l e   t  n e n h ptann  e c ig m t 0 so  h  u — o c e
r n   h r a e o   h st p   k lso   o it   a   l y d a sg iia tr l n mlt a   n'b tt e e ts o t g   ft i y e s i   fs ce y h s p a e     i n f n   o e   tg t   l c o u  h   t a h n   fh g e   o a i n l o l g ss i   x s s t e s h o — n e p i e i t g a   n s e   u n e c i g o   i h r v c to a  le e   t le it  h   c o le t r rs   e r t  s u ss c   c l n o

a  a k 0 i ig,i  r e o s le t i p o lm ,t ea t o sp o o e a  m p o e   rc e slc   fft n t n o d rt   ov   hs r be   h   u h r  r p s  n r V dp at   c
p a tc lt a h n   e s a o t s h o— n e p ie i t g a i n  r c i a e c i g i a   b u   c o le t r rs  n e r t ?   d ? o Ke   r s h g e   o a i n l n e n h p t a n n Y wo d : i h r v c to a ;i t r s i   r i i g;s h o — n e p  e m t g a   n c o le t r rs   e r t   o

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( 接 第 1 1页 ) 上 7  
[2 1]姜肇中. 玻璃纤维应用技术 [ . M] 北京 : 中国石化 出版社 ,O 4 20?   [3 1]张碧栋 , 吴正明. 连续玻璃纤 维工艺基础[ . M] 北京 : 中国建筑工业 出版社 ,9 8 1 9 

A PPLI CATI ON  N  I NEW   ELDS AND  FI   DEVELOPM ENT  OF  GLAS   BER  S FI
L U  n n a I Xi _ in,Z ANG  n 一i H Ho g 1 n,HE  h n,TI Z e AN  e g P n 
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Ab t a t Th s a t l  t t s s me e c le tp o e te   fg a sfb r n  n r d c st e g a s s r c : i  r i e s a e   。   x el n   r p r i so   l s  i e ,a d i t o u e   h   l s   c fb rs a p ia i n i   1 c r n c ma e i1 n io m e t i e     p l t  n e e t 。 i c 。   t r ,e V r n n ,m e ia  c e c ,b i i g’a d a r - a d c ls in e ul n d n   e o  s a e Th n sm p i i   e c i e   h   it r 。  h   l s  i e     r d c  e h o 。 y ?   l   p c. e   i l t d s rb d t e h s o y ft e g a s f rs p o u e t c n l g F 衄 l c y b y

i dc t st eg a sf e  o cs l  s n t ef t r ? n ia e h   ls i rc n iey u ei h  u u e b  
Ke   o d :g a sfb r r p r y;a p ia i n;d v l p e t y w r s l s   i e ;p o e t p l to c e eo m n  


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