Các ứng dụng bao gồm máy bay, tàu thuyền, ô tô, bồn tắm và vỏ bọc, bể bơi, bồn tắm nước nóng, bể tự hoại, bể chứa nước, tấm lợp, đường ống, tấm ốp, phôi chỉnh hình, ván lướt sóng và da cửa bên ngoài thì không thể nào không kể đến sợi thủy tinh. Cùng tìm hiểu về sợi thủy tinh.
Mục lục bài viết
1. Sợi thủy tinh là gì?
Fiberglass (tiếng Anh Mỹ), là một loại nhựa gia cố sợi phổ biến sử dụng sợi thủy tinh. Các sợi có thể được sắp xếp ngẫu nhiên, được làm phẳng thành một tấm (gọi là tấm thảm sợi cắt nhỏ), hoặc dệt thành vải thủy tinh. Ma trận nhựa có thể là ma trận polyme nhiệt rắn – hầu hết dựa trên polyme nhiệt rắn như epoxy, nhựa polyester hoặc nhựa vinyl este – hoặc nhựa nhiệt dẻo.
Sợi thủy tinh thực sự được làm bằng thủy tinh tương tự như thủy tinh trong cửa sổ hoặc ly uống nước trong nhà bếp. Để sản xuất sợi thủy tinh, thủy tinh được nung nóng cho đến khi nóng chảy, sau đó được ép qua các lỗ siêu mịn. Điều này tạo ra các sợi thủy tinh cực kỳ mỏng – trên thực tế, mỏng đến mức chúng được đo tốt nhất bằng micrômet.
Những sợi chỉ mềm dẻo này có thể được sử dụng trong một số ứng dụng: Chúng có thể được dệt thành các khối vật liệu lớn hơn hoặc để ở dạng ít cấu trúc hơn được sử dụng cho kết cấu phồng quen thuộc hơn được sử dụng để cách nhiệt hoặc cách âm. Ứng dụng cuối cùng phụ thuộc vào chiều dài của các sợi đùn (dài hơn hoặc ngắn hơn) và chất lượng của sợi thủy tinh. Đối với một số ứng dụng, điều quan trọng là sợi thủy tinh có ít tạp chất hơn, tuy nhiên, điều này liên quan đến các bước bổ sung trong quy trình sản xuất.
Polyme gia cố bằng sợi carbon là một loại vật liệu tổng hợp tương tự, trong đó sợi gia cường là các sợi carbon.
Sợi thủy tinh là một dạng chất dẻo được gia cố bằng sợi trong đó sợi thủy tinh là chất dẻo được gia cố. Đây là lý do có lẽ tại sao sợi thủy tinh còn được gọi là nhựa gia cường thủy tinh hoặc nhựa gia cố sợi thủy tinh. Sợi thủy tinh thường được làm phẳng thành tấm, sắp xếp ngẫu nhiên hoặc dệt thành vải. Theo việc sử dụng sợi thủy tinh, các sợi thủy tinh có thể được làm bằng các loại thủy tinh khác nhau.
Sợi thủy tinh nhẹ, chắc và ít giòn. Phần tốt nhất của sợi thủy tinh là khả năng đúc thành nhiều hình dạng phức tạp khác nhau. Điều này giải thích khá nhiều tại sao sợi thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong bồn tắm, tàu thuyền, máy bay, tấm lợp và các ứng dụng khác.
2. Các loại và dạng sợi thủy tinh:
Tùy thuộc vào nguyên liệu thô được sử dụng và tỷ lệ của chúng để tạo ra sợi thủy tinh, sợi thủy tinh có thể được phân thành các loại chính sau:
– Thủy tinh A: Thủy tinh còn được gọi là thủy tinh kiềm và có khả năng chống lại hóa chất. Do có thành phần là sợi thủy tinh A nên gần giống với kính cửa sổ. Ở một số nơi trên thế giới, nó được sử dụng để chế tạo thiết bị chế biến.
– Kính C: Kính C có khả năng chống chịu tác động của hóa chất rất tốt và còn được gọi là thủy tinh hóa học.
– Kính điện tử: Nó còn được gọi là kính điện và là chất cách điện rất tốt.
– Kính AE: Đây là kính chống kiềm.
– Thủy tinh S: Nó còn được gọi là thủy tinh cấu trúc và được biết đến với các đặc tính cơ học của nó.
Sợi thủy tinh có nhiều dạng khác nhau để phù hợp với các ứng dụng khác nhau, những ứng dụng chính là:
– Băng sợi thủy tinh: Băng sợi thủy tinh được tạo thành từ các sợi thủy tinh và được biết đến với đặc tính cách nhiệt. Dạng sợi thủy tinh này được ứng dụng rộng rãi trong việc bọc các tàu, đường ống dẫn nước nóng và những thứ tương tự.
– Vải sợi thủy tinh: Vải sợi thủy tinh mịn và có nhiều dạng khác nhau như sợi thủy tinh và sợi thủy tinh. Nó được sử dụng rộng rãi như tấm chắn nhiệt, trong rèm chống cháy và các loại khác.
– Sợi thủy tinh Rope: Dây thừng được bện từ sợi thủy tinh và được sử dụng cho mục đích đóng gói.
Sợi thủy tinh có tên trong tiếng Anh là: “Glass fiber or Fiberglass”.
3. Tính chất của sợi thủy tinh và ứng dụng của sợi thủy tinh?
3.1. Tính chất của sợi thủy tinh:
Tính chất của sợi thủy tinh:
Độ bền cơ học: Sợi thủy tinh có điện trở riêng lớn hơn thép. Vì vậy, nó được sử dụng để tạo ra hiệu suất cao
Đặc tính điện: Sợi thủy tinh là chất cách điện tốt ngay cả ở độ dày thấp.
Tính không cháy: Vì sợi thủy tinh là một vật liệu khoáng nên nó không cháy một cách tự nhiên. Nó không truyền hoặc hỗ trợ ngọn lửa. Nó không thải ra khói hoặc các sản phẩm độc hại khi tiếp xúc với nhiệt.
Độ ổn định về kích thước: Sợi thủy tinh không nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm. Nó có hệ số giãn nở tuyến tính thấp.
Khả năng tương thích với ma trận hữu cơ: Sợi thủy tinh có thể có nhiều kích thước khác nhau và có khả năng kết hợp với nhiều loại nhựa tổng hợp và một số loại ma trận khoáng nhất định như xi măng.
Không thối rữa: Sợi thủy tinh không thối rữa và không bị ảnh hưởng bởi tác động của động vật gặm nhấm và côn trùng.
Tính dẫn nhiệt: Sợi thủy tinh có độ dẫn nhiệt thấp nên rất hữu ích trong ngành xây dựng.
Tính thấm điện môi: Tính chất này của sợi thủy tinh làm cho nó phù hợp với các cửa sổ điện từ.
3.2. Ứng dụng của sợi thủy tinh:
Vật liệu có khả năng cách nhiệt cao mang lại hiệu quả cản nhiệt cho gioăng công nghiệp. Vì sợi thủy tinh bền, an toàn và có khả năng cách nhiệt cao nên sợi thủy tinh là một trong những vật liệu được ưa chuộng rộng rãi trong các loại gioăng công nghiệp. Chúng không chỉ giúp cách nhiệt tốt hơn mà còn giúp bảo vệ máy móc, bảo tồn năng lượng và đảm bảo an toàn cho lực lượng lao động chuyên nghiệp. Đây có lẽ là lý do tại sao sợi thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dưới đây:
Ngành công nghiệp đồ uống: Lưới sợi thủy tinh được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như dây chuyền đóng chai và nhà máy bia.
Rửa xe: Gần đây, lưới sợi thủy tinh được sử dụng rất nhiều để chống gỉ và tạo màu tương phản cho những khu vực trước đây bị cấm. Nó làm sáng bên trong của hầm rửa xe làm cho chiếc xe trông sạch sẽ hơn ban đầu.
Công nghiệp hóa chất: Trong ngành công nghiệp này, lưới sợi thủy tinh được sử dụng cho tính năng an toàn chống trượt của bề mặt đá mạt nhúng và tính năng chống hóa chất của các hợp chất nhựa khác nhau. Các hóa chất đang được sử dụng phù hợp với nhựa.
Tháp giải nhiệt: Vì tháp giải nhiệt luôn trong tình trạng ẩm ướt nên chúng phải được bảo vệ khỏi rỉ sét, ăn mòn và các vấn đề an toàn khác. Do những đặc tính tuyệt vời của sợi thủy tinh, nó được sử dụng trong những tòa tháp này như một tấm chắn để giữ con người và động vật tránh xa các khu vực nguy hiểm.
Bến tàu và bến du thuyền: Các bến tàu bị ăn mòn, rỉ sét và hư hỏng do nước biển mặn. Vì vậy, sợi thủy tinh được sử dụng ở đây để bảo vệ.
Chế biến thực phẩm: Trong các nhà máy chế biến thịt gà và thịt bò, lưới sợi thủy tinh được sử dụng để chống trượt và giữ cho máu có tính ăn mòn. Hầu hết các khu vực chế biến thực phẩm cũng sử dụng sợi thủy tinh vì các vật liệu lưới khác không phù hợp.
Đài phun nước và hồ cá: Tất cả các kích thước của đài phun nước và hồ cá đều sử dụng sợi thủy tinh để nâng đỡ đá giúp lưu thông và lọc từ dưới đá. Trong các đài phun nước công cộng lớn, lưới sợi thủy tinh được sử dụng để bảo vệ đầu phun và đèn chiếu sáng khỏi bị hư hỏng. Điều này cũng giúp mọi người không bị chết đuối trong các đài phun nước.
Sản xuất: Bề mặt nhám nhúng của lưới sợi thủy tinh đảm bảo khả năng chống trượt ở những khu vực ẩm ướt hoặc những nơi có dầu hoặc chất lỏng thủy lực.
Kim loại và khai thác mỏ: Lưới sợi thủy tinh được sử dụng trong các khu vực tinh chế điện tử dễ bị ăn mòn hóa học. Các vật liệu lưới khác không thể được sử dụng ở đây.
Sản xuất điện: Nhiều lĩnh vực của ngành công nghiệp sản xuất điện như trang trại xe tăng, máy lọc và những nơi khác sử dụng sợi thủy tinh. Lý do cho điều này là đặc tính không dẫn điện của sợi thủy tinh.
Cây mạ: Ứng dụng này sử dụng lưới sợi thủy tinh do đặc tính chống trượt của bề mặt.
Công nghiệp giấy và bột giấy: Đặc tính của sợi thủy tinh giúp nó chống ăn mòn hóa học rất hữu ích trong các nhà máy bột giấy và thuốc tẩy trắng. Gần đây, sợi thủy tinh được sử dụng trong nhiều lĩnh vực do tính chất chống ăn mòn và chống trượt.
Công nghiệp ô tô: Sợi thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp ô tô. Hầu hết mọi chiếc xe đều có các bộ phận làm bằng sợi thủy tinh và thân xe.
Hàng không vũ trụ & Quốc phòng: Sợi thủy tinh được sử dụng để sản xuất các bộ phận cho cả ngành công nghiệp hàng không vũ trụ dân sự và quân sự bao gồm thiết bị thử nghiệm, ống dẫn, vỏ bọc và các loại khác.
Khi các sợi thủy tinh được đan lại với nhau, các loại nhựa khác nhau có thể được thêm vào để tăng độ bền cho sản phẩm, cũng như cho phép sản phẩm được đúc thành nhiều hình dạng khác nhau. Các vật dụng phổ biến làm từ sợi thủy tinh bao gồm bể bơi và spa, cửa ra vào, ván lướt sóng, thiết bị thể thao, vỏ thuyền và một loạt các bộ phận bên ngoài ô tô. Có tính chất nhẹ nhưng bền, sợi thủy tinh cũng lý tưởng cho các ứng dụng tinh vi hơn, chẳng hạn như trong bảng mạch.
