Klaaskiu jõudluse ja välimuse kvaliteedinõuded

Lõplikud omadusedklaaskiudon selle olemusliku koostise, tootmisprotsessi, kuumtöötluse ja pinnakatte liimainete koosmõju tulemus. Et täita rakendusnõudeid paljudes valdkondades, nagu komposiitmaterjalide tugevdamine, elektriisolatsioon ja tööstuslik filtreerimine, peavad klaaskiud vastama spetsiifilistele toimivus- ja välimuskvaliteedistandarditele.

Peamised jõudlust mõjutavad tegurid

Koostise alus: klaaskiu keemiline koostis (nt leelise-vaba E-klaaskiud, keskmine-leeliseline C-klaaskiud, kõrge-tugev S-klaaskiud) on selle põhiomaduste, nagu keemiline vastupidavus, elektriline isolatsioon, mehaaniline tugevus (nt 10 mooduli tugevus) määramisel väga oluline.

Protsessi kujundamine: tootmismeetod (nt paagiahju tõmbamine või tiigli tõmbamine) mõjutab otseselt kiu läbimõõdu ühtlust, defektide arvu ja mikrostruktuuri.

Kuumtöötluse mõju: kuumtöötlusprotsessid (nt toorkiu kuivatamine, sellele järgnev toote kuumtöötlemine) võivad tõhusalt eemaldada niiskust ja jääkpinget ning muuta kiu pinnaaktiivsust.

Liimainete roll: Kasutatav liimaine ei paku mitte ainult töötlemiskaitset (määrimine, kokkupanek, antistaatiline), vaid veelgi olulisem on see, et selle komponendid (eriti sideained) määravad kiu ja vaigumaatriksi vahelise liidese, mõjutades seega oluliselt komposiitmaterjali lõplikke mehaanilisi omadusi, vastupidavust ja keskkonnakindlust.

Peamised jõudluse ja välimuse kvaliteedinõuded

1. Välimuse omadused:

Pinna morfoloogia: erinevalt sügavate kortsudega orgaanilistest kiududest (nagu puuvill, linane ja polüester), on klaaskiust monokiududel tavaliselt sile silindriline pind. See sile pind on tüüpiline kiirete joonistusprotsesside-omadus.

Ristlõike kuju-: mikroskoobi all paistab klaaskiust-ristlõige enamasti täisringina. Siiski väärib märkimist, et leidub ka ebakorrapärase ristlõikega-klaaskiust; need ebakorrapärase kujuga kiud on mõnikord mõeldud vaiguga mehaanilise sideme parandamiseks.

Üldine välimus: toored kiud või lõngad peavad olema ühtlase värvusega ning ilma nähtavate plekkide, õlide, udude või katkiste filamentideta.

2. Tihedus (erikaal): klaaskiul on oluliselt suurem tihedus kui tavalistel orgaanilistel kiududel (nagu polüesterkiud umbes 1,38 g/cm³ ja polüpropüleenkiud umbes 0,91 g/cm³).

Võrreldes metallkiududega (nt teraskiud umbes 7,8 g/cm³) on klaaskiud siiski palju kergem.

Selle tihedus on tavaliselt vahemikus 2,4–2,7 g/cm³, mis on sarnane alumiiniumi tihedusega (ligikaudu 2,7 g/cm³). See mõõdukas tihedus annab sellele olulise eelise komposiitmaterjalide rakendustes, mis nõuavad kerget ja suurt tugevust (nagu kosmose-, auto- ja mererakendused).

Seetõttu on selged nõuded klaaskiu välimusele (siledad silindrid, valdavalt täiesti ümmarguse ristlõikega, puhtad ja ühtlased) ja selle tihedusele (2,4-2,7 g/cm³), et kasutada seda suure jõudlusega tööstusliku materjalina, mis mõjutab otseselt selle töötlemisvõimet, lõpptoote hajutamist ja lõplikku komposiitmaatriksit. Need näitajad koos koostise, töötlemise, kuumtöötluse ja immutusvahenditega moodustavad tervikliku klaaskiu kvaliteedi hindamise süsteemi.