היישום הנוכחי שלסיב זכוכית בעל מודול גבוהמתרכזת בעיקר בתחום להבי טורבינות רוח. מעבר להתמקדות בהגדלת המודול, חיוני גם לשלוט בצפיפות סיבי הזכוכית כדי להשיג מודול ספציפי סביר, העומד בדרישות לקשיחות גבוהה ותכונות קלות משקל. במקביל, פיתוח סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה הניתנים למחזור חיוני לקידום פיתוח בר-קיימא של תעשיית החומרים המרוכבים. תעשיית סיבי הזכוכית צריכה להרחיב את סיבי הזכוכית בעלי מודול גבוה ליישומי חומרים מרוכבים נוספים שבהם מודול וקשיחות הם דרישות עיקריות, על ידי שיפור המודול, הפחתת עלויות והוספת פונקציונליות נוספת.
(1) מודול סגולי גבוה יותר
בעת פיתוח סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה, בנוסף להדגשת שיפור המודול, יש לקחת בחשבון גם את השפעת הצפיפות. כיום, סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה עם 90-95 GPa הם בדרך כלל בעלי צפיפות של כ-2.6-2.7 גרם/סמ"ק. לכן, תוך כדי הגדלת המודולוס, יש לשלוט בצפיפות סיבי הזכוכית בטווח סביר כדי לשפר את המודולוס הספציפי שלו, ובכך להשיג באמת את המטרה של קשיחות גבוהה וקלות משקל עבור מוצרים מרוכבים.
(2) עלות נמוכה יותר
בהשוואה לסיבי זכוכית רגילים של מודולוס E-CR,סיבי זכוכית בעלי מודול גבוהיש עלויות ומחירי מכירה גבוהים יותר, מה שמגביל את יישומם בתחומים רבים. לכן, פיתוח סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה בעלות נמוכה הוא הכרחי. עלות סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה נובעת בעיקר מעלויות הניסוח והתהליך שלהם. ראשית, ניסוחים של סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה כוללים לעתים קרובות תחמוצות אדמה נדירות יקרות יותר או תחמוצת ליתיום, מה שמוביל לעלייה משמעותית בעלויות חומרי הגלם. שנית, עקב טמפרטורות העיצוב הגבוהות יותר הנדרשות לניסוחים של סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה, קיימת צריכת אנרגיה גדולה יותר, מה שמשפיע גם על חיי השירות של כבשנים ותותבים. גורמים אלה תורמים בסופו של דבר לעלייה בעלויות התהליך. כדי להשיג הפחתת עלויות, בנוסף לחדשנות בניסוחים, נדרש גם פיתוח חדשני בתהליך הייצור, תוך התמקדות בחומרים חסיני אש לכבשנים, חומרי תותבים ועיצוב.
(3) פונקציונליות משופרת נוספת
יישומים של סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה מעבר להבי טורבינות רוח דורשים שילוב של דרישות פונקציונליות נוספות, כגון מקדם התפשטות נמוך וקבוע דיאלקטרי נמוך. זה יאפשר את התרחבותם לתחומים כמו מעגלים מודפסים, רכיבי רכב מדויקים או תשתית 5G.
(4) סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה הניתנים למחזור
תעשיית החומרים המרוכבים, עקב הדגש הגובר שהיא מפעילה על הגנת הסביבה ופיתוח בר-קיימא, מתמודדת עם בעיות הקשורות למחזור ופירוק חומרים. זוהי גם דאגה משמעותית עבור תעשיית להבי טורבינות הרוח. בעת פיתוחסיב זכוכית בעל מודול גבוהיש לשקול פתרונות עתידיים למחזור סיבים. זה כולל אופטימיזציה של פורמולציות חומרי גלם כדי להפחית את זיהום הסביבה במהלך תהליך הייצור והגדלת קצב המחזור לפיתוח פתרונות בני קיימא של סיבי זכוכית בעלי מודול גבוה.
זמן פרסום: 5 באוגוסט 2025
