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石英玻璃纖維是指二氧化硅含量達99.0%以上,絲徑在1~15μm的特種玻璃纖維,它具有很高的耐熱性,能長期在1050℃以下使用,瞬間耐高溫達1700℃,耐溫性僅次于碳纖維。

同時由于石英玻璃纖維有著卓越的電絕緣性,它的介電常數和介質損耗系數是所有礦物纖維中最好的,所以在航空、航天、軍工、半導體、高溫隔熱、高溫過濾方面有著廣泛的應用。

一、石英玻璃纖維產品的生產工藝

石英玻璃纖維一般是由純的天然水晶提煉加工成熔融石英玻璃棒拉制而成。在拉制過程中,加熱的方式有氫氧火焰法和等離子體法,根據用途的不同,涂覆相應的浸潤劑。石英玻璃纖維的產品有直接無捻粗紗、有捻紗(包括單股和合股紗)、纖維布、纖維套管、短切纖維、纖維棉、纖維氈和纖維磚等。石英玻璃纖維各種產品的生產工藝流程如下:

二、石英玻璃的物化性能

1、石英玻璃纖維成分分析

從表中可以看出,石英玻璃纖維的成分基本上就是高純石英玻璃的成分，其性能非常接近石英玻璃的性能,石英玻璃的物化性能。

2、石英玻璃纖維具有優越的電絕緣性能

石英玻璃纖維有著優越的電絕緣性,它的介電常數和介質損耗系數是所有礦物纖維中最好的。石英玻璃纖維介電常數、介質損耗系數和頻率的關系。

3、石英玻璃纖維具有優良的機械性能

石英玻璃纖維的抗拉強度是普通玻璃纖維的3倍,它和玻璃纖維的抗拉強度、抗拉模量和斷裂伸長率比較見下表。

4、石英玻璃纖維具有極其優越的耐溫性能

石英玻璃纖維的軟化溫度為170℃,一般的石英玻璃纖維能在60~1050℃長期使用,當溫度高于1600℃,石英玻璃纖維開始升華,這是一種吸熱反應來消耗熱能,利用這種性能,石英玻璃纖維可用作宇航飛船和洲際導彈返回大氣層的燒蝕料。另外,在高溫下,石英玻璃纖維不會像高硅氧纖維那樣會收縮,在100℃燒烤100h后,石英玻璃纖維的損失不大于1.5%。

三、石英玻璃纖維產品的生產工藝

石英玻璃纖維一般是由純的天然水晶提煉加工成熔融石英玻璃棒拉制而成,絲的純度為5102>99.99%。在拉制過程中,加熱的方式有氫氧火焰法和等離子體法,根據用途的不同,涂覆相應的浸潤劑。石英玻璃纖維的產品有直接無捻粗紗、有捻紗(包括單股和合股紗)、纖維布、纖維套管、短切纖維、纖維棉、纖維氈和纖維磚等。石英玻璃纖維各種產品的生產工藝流程如下:

三、石英玻璃纖維的用途

1、石英玻璃纖維電絕緣性的應用

石英玻璃纖維電絕緣性的應用石英玻璃纖維有著卓越的電絕緣性,它的介電常數和介質損耗系數是所有礦物纖維中最好的,不僅如此,在高溫和高頻率下,它的電絕緣性也表現得非常優異。再加上低密度(2.29/cm3)、不吸濕性和優秀的機械性能,使它成為雷達罩、電磁發射窗口和低介電產品的首選材料。

目前該產品在這方面應用：

(1)軍事飛行器的雷達罩,包括各種戰斗機和先進的導彈。

(2)民用飛行器的雷達罩。

(3)干擾電磁發射窗口。

(4)通信和電視衛星的雷達罩。

(5)無人駕駛的飛行器和潛水艇等。

(6)用于超級計算機的高頻電路板和低膨脹率的電路板。

2、石英玻璃纖維耐溫性的應用

用石英玻璃纖維優越的耐溫性是因為51伍固有的耐溫性決定的,一般石英玻璃纖維能長期在1050℃使用,短期可在1200℃作為燒蝕防護材料使用,在高溫下,石英玻璃纖維不會收縮。另外高純石英玻璃纖維有著很低的膨脹系數和優越的抗溫度劇變的能力。目前該產品在這方面主要應用于以下領域：

(1)宇航飛船發動機周圍的耐熱輔助設施,包括防火電纜、隔熱墻、防火罩等。

(2)宇航飛船發射臺的防火保護系統。

(3)宇航飛船推進器的隔熱層。

(4)宇航飛船進返回大氣層的燒蝕材料。

(5)宇航飛船飛時的隔熱燒蝕墊。