חֲדָשׁוֹת

פיברגלס הוא חומר אנאורגני לא מתכתי בעל ביצועים מצוינים, מגוון רחב של יתרונות ביניהם בידוד טוב, עמידות בחום, עמידות בפני קורוזיה, חוזק מכני גבוה, אך החיסרון הוא שבירות ועמידות ירודה בפני שחיקה. זהו כדור זכוכית או פסולת זכוכית כחומר גלם שנוצר על ידי התכה בטמפרטורה גבוהה, משיכה, סלילה, אריגה ותהליכים אחרים, לקוטר מונופילמנט של כמה מיקרונים עד יותר מ-20 מיקרון, שווה ערך ל-1/20-1/5 של שערה, כאשר כל צרור סיבים מורכב ממאות או אפילו אלפי מונופילמנטים המורכבים ממשי גולמי.סִיבֵי זְכוּכִיתמשמש בדרך כלל כחומרי חיזוק בחומרים מרוכבים, חומרי בידוד חשמלי וחומרי בידוד תרמי, מעגלים מודפסים ותחומים אחרים של הכלכלה הלאומית.
1, תכונות פיזיקליות של פיברגלס
נקודת התכה 680 ℃
נקודת רתיחה 1000 ℃
צפיפות 2.4-2.7 גרם/סמ"ק

2, הרכב כימי
המרכיבים העיקריים הם סיליקה, אלומינה, תחמוצת סידן, תחמוצת בורון, תחמוצת מגנזיום, תחמוצת נתרן וכו'. בהתאם לכמות התכולה הבסיסית בזכוכית, ניתן לחלק אותה לסיבי זכוכית לא-בסיסיים (תחמוצת נתרן 0% עד 2%, היא זכוכית בורוסיליקט אלומיניום), פיברגלס בסיסי בינוני (תחמוצת נתרן 8% עד 12%, היא זכוכית סיליקט סודה-ליים המכילה בורון או נטולת בורון) ופיברגלס בסיסי גבוה (תחמוצת נתרן 13% ומעלה, היא זכוכית סיליקט סודה-ליים).

3, חומרי גלם ויישומיהם
פיברגלס הוא חומר טוב יותר מסיבים אורגניים, עמיד בפני טמפרטורה גבוהה, אינו דליק, אינו נוטה לקורוזיה, בידוד תרמי ואקוסטי, חוזק מתיחה גבוה ובידוד חשמלי טוב. אך הוא שביר ועמיד בפני שחיקה. פיברגלס, המשמש לייצור פלסטיק מחוזק או גומי מחוזק, בעל המאפיינים הבאים, הופכים את השימוש בפיברגלס להרבה יותר מהיר מסוגים אחרים של סיבים, ומציע מגוון רחב של מהירויות פיתוח, והוא גם הרבה יותר מהיר ממאפייניו המפורטים להלן:
(1) חוזק מתיחה גבוה, התארכות קטנה (3%).
(2) מקדם אלסטיות גבוה, קשיחות טובה.
(3) התארכות בגבולות האלסטיות וחוזק המתיחה הגבוה, כך שהיא סופגת את אנרגיית הפגיעה.
(4) סיבים אנאורגניים, לא דליקים, עמידות טובה בפני כימיקלים.
(5) ספיגת מים קטנה.
(6) יציבות טובה בפני אבנית ועמידות בחום.
(7) יכולת עיבוד טובה, ניתן לייצר ממנו גדילים, צרורות, לבד, בדים וצורות שונות אחרות של מוצרים.
(8) מוצרים שקופים יכולים להעביר אור.
(9) הושלם פיתוח חומר לטיפול פני השטח בעל הידבקות טובה לשרף.
(10) זול.
(11) הוא לא נשרף בקלות וניתן להתיך אותו לחרוזי זכוכית בטמפרטורה גבוהה.
פיברגלס, לפי צורה ואורך, ניתן לחלק אותו לסיבים רציפים, סיבים באורך קבוע וצמר זכוכית; לפי הרכב הזכוכית, ניתן לחלק אותו לסיבים שאינם אלקליים, עמידים בפני כימיקלים, אלקליים גבוהים, אלקליים, חוזק גבוה, מודול אלסטיות גבוה ועמידים בפני אלקליות (אנטי אלקליות) וכן הלאה.

4, חומרי הגלם העיקריים לייצור שלסִיבֵי זְכוּכִית
כיום, חומרי הגלם העיקריים לייצור מקומי של פיברגלס הם חול קוורץ, אלומינה וכלוריט, אבן גיר, דולומיט, חומצה בורית, אפר סודה, מנגן, פלואוריט וכן הלאה.

5, שיטות ייצור
מחולק באופן גס לשתי קטגוריות: האחת עשויה מזכוכית מותכת ישירות לסיבים;
סוג של זכוכית מותכת עשוי תחילה מכדורי זכוכית או מוטות בקוטר של 20 מ"מ, ולאחר מכן מותכים מחדש במגוון דרכים לחום העשוי מסיבים דקים מאוד בקוטר של 3 ~ 80 מיקרומטר.
באמצעות שיטת ציור מכנית, משיכת הסיבים באורך אינסופי נמשכת באמצעות לוחות סגסוגת פלטינה, המכונים סיב זכוכית רציף, והם ידועים בדרך כלל כסיבים ארוכים.
באמצעות הגליל או זרימת האוויר עשויים סיבים לא רציפים, המכונים פיברגלס באורך קבוע, המכונים בדרך כלל סיבים קצרים.

6, סיווג פיברגלס
פיברגלס לפי הרכב, אופי ושימוש, מחולק לרמות שונות.
על פי רמת ההוראות הסטנדרטית, סיבי זכוכית מסוג E הם השימוש הנפוץ ביותר, ונמצאים בשימוש נרחב בחומרי בידוד חשמליים;
S-class לסיבים מיוחדים.
ייצור פיברגלס עם זכוכית שונה ממוצרי זכוכית אחרים.
הרכב הפיברגלס המסווחר בעולם הוא כדלקמן:

(1) זכוכית אלקטרונית
זכוכית בורוסיליקט, הידועה גם כזכוכית נטולת אלקליות, היא זכוכית בורוסיליקט. כיום היא אחת מתכשירי סיבי הזכוכית הנפוצים ביותר, בעלת בידוד חשמלי ותכונות מכניות טובות, הנמצאת בשימוש נרחב בייצור בידוד חשמלי עם סיבי זכוכית, ומשמשת גם בכמויות גדולות לייצור פיברגלס לפלסטיק מחוזק פיברגלס. חסרונה הוא קלות נשחקות על ידי חומצות אנאורגניות, ולכן אינה מתאימה לשימוש בסביבות חומציות.

(2) זכוכית C
ידוע גם כזכוכית אלקלית בינונית, המאופיינת בעמידות כימית, ובמיוחד עמידות חומצית טובה יותר מזכוכית אלקלית, אך התכונות החשמליות והחוזק המכני הנמוך שלה נמוכות יותר מסיבי זכוכית אלקלית (10% עד 20%). בדרך כלל סיבי זכוכית אלקלית בינונית בחו"ל מכילים כמות מסוימת של בורון דיאוקסיד, וסיבי זכוכית אלקלית בינונית בסין נטולי בורון לחלוטין. במדינות זרות, פיברגלס אלקלית בינונית משמש רק לייצור מוצרי פיברגלס עמידים בפני קורוזיה, כגון לייצור שטיחי משטח סיבי זכוכית וכו', ומשמש גם לשיפור חומרי קירוי אספלט, אך במדינה שלנו, פיברגלס אלקלית בינונית תופסת חלק גדול מייצור סיבי הזכוכית (60%), ונמצאת בשימוש נרחב בשיפור פלסטיק מחוזק פיברגלס וכן בבדי סינון, בדי עטיפה וכו', בגלל מחירה הנמוך ממחירם של סיבי זכוכית שאינם אלקליים ויש לה יתרון תחרותי חזק יותר.

(3) פיברגלס בעל חוזק גבוה
מאופיין בחוזק גבוה ובמודול גבוה, חוזק מתיחה של סיב בודד של 2800MPa, גבוה בכ-25% מחוזק המתיחה של פיברגלס נטול אלקליות, ומודול אלסטיות של 86,000MPa, גבוה מזה של סיבי זכוכית אלקטרוניים. מוצרי FRP המיוצרים מהם משמשים בעיקר בציוד צבאי, חלל, שריון חסין כדורים וציוד ספורט. עם זאת, בשל המחיר היקר, כיום לא ניתן לקדם אותו בהיבטים אזרחיים, והייצור העולמי הוא רק כמה אלפי טונות בערך.

(4)פיברגלס AR
פיברגלס עמיד בפני אלקליות, הידוע גם כפיברגלס עמיד בפני אלקליות, הוא חומר צלעות מבטון מחוזק פיברגלס (צמנט) (המכונה GRC), המורכב מ-100% סיבים אנאורגניים, ומהווה תחליף אידיאלי לפלדה ואסבסט במרכיבי הצמנט שאינם נושאי עומס. פיברגלס עמיד בפני אלקליות מאופיין בעמידות טובה בפני אלקליות, עמיד ביעילות בפני שחיקה של חומרים אלקליים עתירי ביצועים במלט, אחיזה חזקה, מודול אלסטיות, עמידות בפני פגיעות, חוזק מתיחה וכיפוף גבוה מאוד, עמידות בפני דלק, עמידות בפני כפור, עמידות לשינויי טמפרטורה ולחות, עמידות בפני סדקים, עמידות מצוינת לחלחול, בעל עיצוב חזק, קל לעיצוב וכו'. פיברגלס עמיד בפני אלקליות הוא סוג חדש של חומר חיזוק הנמצא בשימוש נרחב בבטון מחוזק (צמנט) בעל ביצועים גבוהים. חומר חיזוק ירוק.

(5) כוס
ידועה גם כזכוכית אלקלית גבוהה, היא זכוכית סיליקט נתרן טיפוסית, בשל עמידותה ירודה למים, המשמשת לעתים רחוקות בייצור פיברגלס.

(6) זכוכית E-CR
זכוכית E-CR היא סוג של זכוכית משופרת ללא בורון וללא אלקליות, המשמשת לייצור פיברגלס בעלת עמידות טובה בפני חומצות ומים. עמידותה למים טובה פי 7-8 מזו של פיברגלס ללא אלקליות, ועמידותה לחומצות טובה בהרבה מזו של פיברגלס אלקלי-בינוני, והיא זן חדש שפותח עבור צינורות תת-קרקעיים ומיכלי אחסון.

(7) זכוכית D
ידוע גם כזכוכית בעלת חוזק דיאלקטרי נמוך, היא משמשת לייצור פיברגלס בעל חוזק דיאלקטרי נמוך ובעל חוזק דיאלקטרי טוב.
בנוסף לרכיבי הפיברגלס הנ"ל, קיים כעת חדשפיברגלס ללא אלקליות, הוא נטול לחלוטין בורון, ובכך מפחית את זיהום הסביבה, אך תכונות הבידוד החשמלי והתכונות המכניות שלו דומות לזכוכית E המסורתית.
ישנו גם הרכב כפול של פיברגלס, המשמש לייצור צמר זכוכית, וגם בחומר חיזוק פלסטי מחוזק פיברגלס יש פוטנציאל. בנוסף, ישנם סיבי זכוכית ללא פלואור, שפותחו לדרישות סביבתיות ופיברגלס משופר ללא אלקליות.

7. זיהוי של פיברגלס בעל רמת אלקליות גבוהה
הבדיקה היא דרך פשוטה להכניס את הסיבים למים רותחים ולבשל 6-7 שעות. אם מדובר בסיב פיברגלס בעל ריכוז אלקלי גבוה, לאחר הרתחת המים, השתי והערב של הסיבים מתרופפים.

8. ישנם שני סוגים של תהליך ייצור פיברגלס
א) יציקה כפולה - שיטת ציור בצורת כור היתוך;
ב) יציקה חד פעמית - שיטת ציור בתנור בריכה.
שיטת ציור בצורת ציד, תהליך בו מתכים כדורי זכוכית בטמפרטורה גבוהה חומרי גלם, ולאחר מכן מתכים כדורי זכוכית בשנית, ציור במהירות גבוהה מסיבים מסיבי פיברגלס. תהליך זה כרוך בצריכת אנרגיה גבוהה, תהליך היציקה אינו יציב, פריון העבודה נמוך וחסרונות אחרים, אשר יצרני סיבי זכוכית גדולים מבטלים אותו למעשה.

9. טיפוסיסִיבֵי זְכוּכִיתתַהֲלִיך
שיטת ...