לפי הצורה והאורך, ניתן לחלק את סיבי הזכוכית לסיבים רציפים, סיבים באורך קבוע וצמר זכוכית; לפי הרכב הזכוכית, ניתן לחלק אותם לסיבים ללא אלקליות, עמידים כימיים, אלקליים בינוניים, חוזק גבוה, מודול אלסטיות גבוה ועמידות אלקליות (עמידות אלקליות) וכו'.
חומרי הגלם העיקריים לייצור סיבי זכוכית הם: חול קוורץ, אלומינה ופירופיליט, אבן גיר, דולומיט, חומצה בורית, סודה, מיראביליט, פלואוריט וכו'. שיטות הייצור מחולקות באופן גס לשתי קטגוריות: האחת היא הפיכה ישירה של זכוכית מותכת לסיבים; השנייה היא תחילה הפיכת זכוכית מותכת לכדורי זכוכית או מוטות בקוטר של 20 מ"מ, ולאחר מכן חימום והתכה מחדש בדרכים שונות ליצירת כדורי זכוכית או מוטות בקוטר של 3 עד 3 מ"מ. סיבים דקים מאוד בקוטר 80 מיקרון. הסיבים הארוכים לאין שיעור הנמשכים בשיטת משיכה מכנית של לוחות סגסוגת פלטינה נקראים סיבי זכוכית רציפים, הידועים בדרך כלל כסיבים ארוכים. סיבים לא רציפים המיוצרים על ידי גלילים או זרימת אוויר, נקראים סיבי זכוכית באורך קבוע, הידועים בדרך כלל כסיבים קצרים.
סיבי זכוכית מסווגים לדרגות שונות לפי הרכבם, תכונותיהם ושימושיהם. על פי תקנות הדרגה הסטנדרטית, סיבי זכוכית דרגה E נמצאים בשימוש נרחב ונמצאים בשימוש נרחב בחומרי בידוד חשמליים; דרגה S היא סיב מיוחד.
הזכוכית המשמשת לייצור פיברגלס שונה מהזכוכית המשמשת במוצרי זכוכית אחרים. באופן כללי, הרכבי הזכוכית לסיבים שסוחרו הם כדלקמן:
פיברגלס בעל חוזק גבוה ומודול גבוה
הוא מאופיין בחוזק גבוה ובמודול גבוה. חוזק המתיחה של סיב בודד הוא 2800MPa, גבוה בכ-25% מזה של סיבי זכוכית נטולי אלקליות, ומודול האלסטיות שלו הוא 86000MPa, גבוה מזה של סיבי זכוכית אלקטרוניים. מוצרי FRP המיוצרים מהם משמשים בעיקר בתעשייה הצבאית, תעופה וחלל, רכבות מהירות, אנרגיית רוח, שריון חסין כדורים וציוד ספורט.
פיברגלס AR
סיב זכוכית עמיד בפני אלקליות, הידוע גם כסיבי זכוכית עמידים בפני אלקליות, הוא חומר חיזוק לבטון מחוזק בסיבי זכוכית (צמנט) (המכונה GRC), סיב אנאורגני בסטנדרט גבוה, ותחליף אידיאלי לפלדה ואסבסט ברכיבי צמנט שאינם נושאי עומס. המאפיינים של סיב זכוכית עמיד בפני אלקליות הם עמידות טובה בפני אלקליות, יכולת לעמוד ביעילות בפני שחיקה של חומרים אלקליים עתירי ביצועים במלט, כוח אחיזה חזק, מודול אלסטיות גבוה, עמידות בפני פגיעות, חוזק מתיחה וכיפוף, עמידות בפני כפור, עמידות בפני טמפרטורה, יכולת חזקה לשינויי לחות, עמידות מצוינת לסדקים ואטימות, יכולת עיצוב חזקה, קלות לעיצוב וכו'. סיב זכוכית עמיד בפני אלקליות הוא סוג חדש של חיזוק ירוק וידידותי לסביבה הנמצא בשימוש נרחב בחומר בטון מחוזק (צמנט) בעל ביצועים גבוהים.
זכוכית D
ידוע גם כזכוכית בעלת חוזק דיאלקטרי נמוך, היא משמשת לייצור סיבי זכוכית בעלי חוזק דיאלקטרי נמוך ובעלי חוזק דיאלקטרי טוב.
בנוסף לרכיבי סיבי הזכוכית הנ"ל, זמין כעת סיב זכוכית חדש נטול אלקליות, שהוא נטול בורון לחלוטין, ובכך מפחית את זיהום הסביבה, אך תכונות הבידוד החשמלי והתכונות המכניות שלו דומות לזכוכית E מסורתית. בנוסף, קיים סיב זכוכית בעל הרכב זכוכית כפול, אשר שימש בייצור צמר זכוכית, ונאמר כי יש לו גם פוטנציאל לחיזוק פיברגלס. בנוסף, קיים סיב זכוכית נטול פלואור, שהוא סיב זכוכית משופר נטול אלקליות שפותח לדרישות הגנת הסביבה.
בנוסף לרכיבי סיבי הזכוכית הנ"ל, זמין כעת סיב זכוכית חדש נטול אלקליות, שהוא נטול בורון לחלוטין, ובכך מפחית את זיהום הסביבה, אך תכונות הבידוד החשמלי והתכונות המכניות שלו דומות לזכוכית E מסורתית. בנוסף, קיים סיב זכוכית בעל הרכב זכוכית כפול, אשר שימש בייצור צמר זכוכית, ונאמר כי יש לו גם פוטנציאל לחיזוק פיברגלס. בנוסף, קיים סיב זכוכית נטול פלואור, שהוא סיב זכוכית משופר נטול אלקליות שפותח לדרישות הגנת הסביבה.
ניתן לחלק פיברגלס לקטגוריות שונות, בהתאם לחומרי הגלם בהם נעשה שימוש ולפרופורציות שלהם.
הנה 7 סוגים שונים של פיברגלס ויישומיהם במוצרים יומיומיים:
זכוכית אלקלית (זכוכית A)
זכוכית סודה או זכוכית סודה ליים. זהו סוג פיברגלס הנפוץ. זכוכית אלקלית מהווה כ-90% מכלל הזכוכית המיוצרת. זהו הסוג הנפוץ ביותר ומשמש לייצור מיכלי זכוכית, כגון פחיות ובקבוקים למזון ומשקאות, וזכוכית חלונות.
כלי אפייה העשויים מזכוכית סודה-ליים מחוסמת הם גם דוגמה מושלמת לזכוכית A. היא במחיר סביר, ברת ביצועים גבוהים, וקשה למדי. סיבי זכוכית מסוג A ניתנים להמסה מחדש ולריכוך מחדש מספר פעמים והם סוגי סיבי זכוכית אידיאליים למחזור זכוכית.
זכוכית עמידה בפני אלקליות זכוכית AE או זכוכית AR
זכוכית AE או AR היא ראשי תיבות של זכוכית עמידה בפני אלקליות, המשמשת במיוחד לבטון. זהו חומר מרוכב המורכב מזירקוניה.
תוספת הזירקוניה, מינרל קשה ועמיד בחום, הופכת את הפיברגלס הזה למתאימה לשימוש בבטון. זכוכית AR מונעת סדקים בבטון על ידי מתן חוזק וגמישות. כמו כן, בניגוד לפלדה, היא אינה מחלידה בקלות.
זכוכית כימית
זכוכית C או זכוכית כימית משמשת כרקמה עילית לשכבה החיצונית של למינציות לצינורות ומכלים לאחסון מים וכימיקלים. בשל הריכוז הגבוה של סידן בורוסיליקט המשמש בתהליך ניסוח הזכוכית, היא מפגינה עמידות כימית מקסימלית בסביבות קורוזיביות.
זכוכית C שומרת על איזון כימי ומבני בכל סביבה ועמידה למדי בפני כימיקלים אלקליים.
זכוכית דיאלקטרית
סיבי זכוכית דיאלקטריים (D-glass) משמשים בדרך כלל במכשירי חשמל, כלי בישול וכדומה. זהו גם סוג אידיאלי של פיברגלס בשל הקבוע הדיאלקטרי הנמוך שלו. זאת בשל נוכחותו של בורון טריאוקסיד בהרכבו.
זכוכית אלקטרונית
בד E-glass או בד E-fiberglass הוא תקן תעשייתי המציע איזון בין ביצועים לעלות. זהו חומר מרוכב קל משקל עם יישומים בסביבות תעופה וחלל, ימיות ותעשייתיות. תכונותיו של E-glass כסיב חיזוק הפכו אותו לחביב מוצרים מסחריים כגון אדניות, גלשנים וסירות.
ניתן לייצר סיבי צמר זכוכית מסוג E-glass בכל צורה או גודל באמצעות טכניקת ייצור פשוטה מאוד. בשלב טרום הייצור, תכונותיו של סיבי זכוכית E הופכות אותם לנקיים ובטוחים לעבודה.
זכוכית מבנית
זכוכית מבנית (זכוכית S) ידועה בתכונותיה המכניות. שמות המסחר R-glass, S-glass ו-T-glass מתייחסים כולם לאותו סוג של פיברגלס. בהשוואה לסיבי E-glass, יש להם חוזק מתיחה ומודולוס גבוהים יותר. פיברגלס זה מיועד לשימוש בתעשיות הביטחון והחלל.
הוא משמש גם ביישומי שריון בליסטי קשיח. מכיוון שסוג זה של סיבי זכוכית הוא בעל ביצועים גבוהים, הוא משמש רק בתעשיות ספציפיות עם נפחי ייצור מוגבלים. משמעות הדבר היא שגלזוס S יכול להיות יקר.
פיברגלס אדוונטקס
סוג זה של פיברגלס נמצא בשימוש נרחב בתעשיות הנפט, הגז והכרייה, כמו גם בתחנות כוח ויישומים ימיים (מערכות טיהור ביוב ושפכים). הוא משלב את התכונות המכניות והחשמליות של זכוכית E עם עמידות בפני קורוזיה חומצית של סיבי זכוכית מסוג E, C ו-R. הוא משמש בסביבות בהן מבנים רגישים יותר לקורוזיה.
זמן פרסום: 11 במאי 2022
