石英纤维和玻璃纤维的区别和不同之处

发布时间:2020-05-20 09:43

        说起玻璃纤维,大部分人都应该听说过。而人们口中的玻纤,通常指的是普通的玻璃纤维。普通的玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,它是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的。而石英纤维是一种高性能的无机纤维材料,是一种白色、柔软,具有光泽的可编织的细丝,它是由纯度为99.95%的SIO2和天然石英晶体经过高温熔融和特殊拉丝工艺拉制而成的单丝直径在1-15μm的原丝。石英纤维作为一种略“小众”的新型材料,尚未被很多人熟知。虽然石英纤维也可视为一种特种玻璃纤维,但两者之间还是有些不同。很多人分不清玻纤和石英纤维,误认为石英纤维和玻纤是同一种复合材料。接下来简单说下石英纤维和普通玻璃纤维之间的一些不同之处。

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一、‌原料不同‌

1、玻璃纤维的主要成分是硅酸盐类,如石英、长石等‌。玻璃纤维的二氧化硅含量在60%左右。剩下40%左右的成分主要由氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等成本构成。

2、石英纤维则仅由高纯二氧化硅制成,其纯度通常在99.95%以上,因此石英纤维的二氧化硅纯度更高‌。


二、‌物理性能差异‌

1、耐高温性:玻璃纤维使用温度达到600℃左右,就会燃烧融化。玻纤使用范围广,有很强的适用性,被大众熟知。石英纤维由于二氧化硅纯度很高,长期使用温度是1050~1200℃,软化点温度1700℃。当温度高于1600℃时,石英玻璃纤维开始升华,这是一种吸热反应来消耗热能,而且在高温环境下,石英纤维的收缩率很小,在高温1000℃烧烤1000h后,石英纤维的损失不会大于1.5% 。所以石英纤维更加耐超高温,抗热冲击更强,使用寿命也更长。

2、化学性能:普通的玻璃纤维,一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀。石英纤维在化学性能上,除了氢氟酸和热磷酸外,其他液态与气态的氢卤酸和普通酸类及弱碱对他们都不起作用,同时也不溶于水和有机溶剂。所以石英纤维化学性能更稳定,可以适应更复杂的环境状态(酸性、碱性、寒冷、高温、拉伸等)。

3、介电性绝缘性:石英纤维介电常数仅为3.74,介电损耗仅为0.0002。在20℃~1000℃下,电阻率高,是更好的绝缘材料和透波材料

4、低导热:石英纤维热膨胀系数小,仅为0.54×10-6∕K,是普通玻纤的十分之一,既耐热更隔热。而普通玻璃纤维使用温度在600℃左右,所以在耐高温隔热方面要逊色于石英纤维。


三、‌用途不同‌:

1、普通玻璃纤维由于对材质性能、制作工艺、应用环境等方面要求不像石英纤维那么高,在低温工作环境下更具价格优势,所以应用领域更广泛。

2、石英纤维则因其卓越的物理性能,通常用于高温超高温领域,像高温管道、火山灾害防治以及军事、国防、航空、航天工业等高端领域。例如,火箭喷火口、航天热防护装置等都可能使用到石英纤维

综上所述,玻璃纤维和石英纤维在原料、物理性能以及用途方面都存在显著差异。在低温使用条件下,玻璃纤维由于价格的原因有着很大的优势,石英纤维没有竞争力。然而在高温和透波,绝缘方面,石英纤维是目前无机纤维中性能更好的。简单来说,低温环境玻纤和石英纤维都能用,在超高温行业玻纤就要被淘汰,石英纤维的优势更大,在特定领域具有更广泛的应用前景。