COMPOSITE MANUFACTU 复材制造 表7S-2玻璃纤维布性能( Hexcel schwebel公司产品) 强玻璃纤维应用领域。俄罗斯玻璃 钢联合体在20世纪90年代中期,高 拉伸断裂强力 强玻璃纤维年产量最高可达2000t 牌号组织结构(根 经密/纬密/重量 cmy)(根:cm)(gm3)厚度/m ≥N/2.5cm 经向纬向 玻璃熔窑产量2.5t/d,面积熔化率 50~950kg/(d·m2)熔窑寿命3 2/2斜纹 149 13351335 4年,产品主要应用于军工领域,在 4522 0.1 623 高压容器、体育器材中也有所应用。 4526席纹2×2141 13.4 0.15 近年来日东纺为改善高强玻璃 452 纤维生产工艺,对玻璃组分进行了深 入硏究,从助熔剂到玻璃析晶初相与 4622 0.14 1156 气泡等研究成果都有数篇专利,目的 0.16 1324756 是进一步改善拉丝工艺性能、提高 6434般纹1891828032026 成品率、降低成本,将高强玻璃纤维 65574H纹2241181830.151557266 用于印刷线路板中。美国欧文斯科 6580 8H缎纹 8.3 13351112 尔宁(OC)公司近年来研发 Hiper 8H缎纹 22.4 3020231780144tex高性能玻璃纤维,其成本低于高 6781(HT)8H缎纹 22.4 0.252382358强S-2玻璃纤维,性能优于无碱玻 表8纤维增强树脂性能对比 璃纤维,已在风叶、CNG和防弹复合 断扩大。 材料应用方面进行了大量验证试验 层压板经向性能| R-glass/MPa E-glass/MPa提高/% 并正向市场推广应用。我国高强玻 拉伸强度 9268高强玻璃纤维的发展璃纤维已进入工业化生产阶段,通过 无捻粗纱拉伸模量2.76×10209×1016 美国高强玻璃纤维生产工艺改进和浸润剂优化等途径 聚酯树脂|弯曲强度 74工业化生产已很成熟,已使高强4号(HS4/S2)达到国外 :=60%弯曲模量273×10218×10252产品成品率高、工艺性高强玻璃纤维产品性能,目前正进一 表10国内外高强粗纱浸胶纱性能对比 拉伸强度 455 无捻粗纱拉伸模量2.6×1022×10 织物增强 样品名称 /MPa 变异系数/% 环氧树弯曲强度70 中=60%0弯曲模量2.98×102.4×10°424 S-2449AA750 3803.4 HS4C9-6603175 3883.9 拉伸强度709 7781织拉伸模量301×102.66×1013 表11国内外高强粗纱№oL环性能对比 物增强环弯曲强度 586 568 3 层间剪切强度一 ASTM D2344 中=60%弯曲模量295×102.50×1018 43.2 样品名称 标准状态 潮湿状态 强度 中r为纤维体积分数 强度变异系数强度变异系数保留率/ /MPa /MPa 表9粗纱单向板复合材料性能 449AA750 63.58 88.71 项目 R纤维粗纱 中材科技高强粗纱 C9-660317571.43 3.03 6882292 弯曲强度/MPa 弯曲模量/GPa 56.0 能优良、产品生产与应步拓宽高强玻璃纤维应用范围,特别 层剪强度/MPa 用技术居世界领先地是在拓宽高强玻璃纤维在航空材料 位,美国AGY公司充分防弹材料、化工管道、耐热绝缘及建 拉伸强度/MPa 1608 利用高强玻璃纤维性价筑材料中的应用。 拉伸模量/GPa 比优势,正不断拓宽高 (责编小颖) 2009年第15期·航空制造技术95 91994-2010ChinaAcademicJournalelEctronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net2009 年第 15 期·航空制造技术 95 COMPOSITE MANUFACTURING 复材制造 牌号 组织结构 经密 / ( 根· cm-1) 纬密 / ( 根·cm-1) 重量 (g·m-2) 厚度 /mm 拉伸断裂强力 ≥ N/2.5cm 经向 纬向 1893 2/2 斜纹 22 22 149 0.11 1335 1335 4522 平纹 8.7 9.4 123 0.13 623 578 4526 席纹 2×2 14.1 13.4 190 0.15 890 801 4527 平纹 8.7 9.4 125 0.10 623 578 4533 平纹 7.1 7.1 201 0.19 1210 1321 4622 平纹 11.8 6.3 125 0.14 778 1156 4985 平纹 7.1 8.7 159 0.16 1324 756 6543 4H 缎纹 18.9 11.8 288 0.23 2670 266 6557 4H 缎纹 22.4 11.8 183 0.15 1557 266 6580 8H 缎纹 28.3 28.3 193 0.15 1335 1112 6781 8H 缎纹 22.4 21.2 302 0.23 1780 1446 6781 (HT) 8H 缎纹 22.4 22.4 305 0.25 2358 2358 表7 S-2玻璃纤维布性能（Hexcel Schwebel 公司产品） 层压板 经向性能 R-glass/MPa E-glass/MPa 提高 /% 无捻粗纱 织物增强 聚酯树脂 φf * =60% 拉伸强度 660 392 68 拉伸模量 2.76×104 2.09×104 16 弯曲强度 451 258 74 弯曲模量 2.73×104 2.18×104 25.2 ILSS 30.9 20.4 51 无捻粗纱 织物增强 环氧树脂 φf =60% 拉伸强度 774 455 70 拉伸模量 2.86×104 2.2×104 30 弯曲强度 770 650 18 弯曲模量 2.98×104 2.4×104 24 ILSS 55.5 45 23 7781 织 物增强环 氧树脂 φf =60% 拉伸强度 709 574 24 拉伸模量 3.01×104 2.66×104 13 弯曲强度 586 568 3 弯曲模量 2.95×104 2.50×104 18 ILSS 45.6 43.2 4 表8 纤维增强树脂性能对比 项 目 R 纤维粗纱 中材科技高强粗纱 弯曲强度 /MPa 1611 1590 弯曲模量 /GPa 54.7 56.0 层剪强度 /MPa 67.4 78.4 拉伸强度 /MPa 1608 1746 拉伸模量 /GPa 56.3 55.5 表9 粗纱单向板复合材料性能 断扩大。 高强玻璃纤维的发展 美国高强玻璃纤维 工业化生产已很成熟， 产品成品率高、工艺性 能优良、产品生产与应 用技术居世界领先地 位，美国 AGY 公司充分 利用高强玻璃纤维性价 比优势，正不断拓宽高 强玻璃纤维应用领域。俄罗斯玻璃 钢联合体在 20 世纪 90 年代中期，高 强玻璃纤维年产量最高可达 2000t， 玻璃熔窑产量 2.5t/ d，面积熔化率 850～ 950kg/(d·m2 )，熔窑寿命 3 ～ 4 年，产品主要应用于军工领域，在 高压容器、体育器材中也有所应用。 近年来日东纺为改善高强玻璃 纤维生产工艺，对玻璃组分进行了深 入研究，从助熔剂到玻璃析晶初相与 气泡等研究成果都有数篇专利，目的 是进一步改善拉丝工艺性能、提高 成品率、降低成本，将高强玻璃纤维 用于印刷线路板中。美国欧文斯科 尔宁（OC）公司近年来研发 Hiper￾t e x 高性能玻璃纤维，其成本低于高 强 S-2 玻璃纤维，性能优于无碱玻 璃纤维，已在风叶、CNG 和防弹复合 材料应用方面进行了大量验证试验， 并正向市场推广应用。我国高强玻 璃纤维已进入工业化生产阶段，通过 生产工艺改进和浸润剂优化等途径， 已使高强 4 号（H S4/ S4）达到国外 高强玻璃纤维产品性能，目前正进一 步拓宽高强玻璃纤维应用范围，特别 是在拓宽高强玻璃纤维在航空材料、 防弹材料、化工管道、耐热绝缘及建 筑材料中的应用。 （责编 小颖） 样品名称 层间剪切强度 -ASTM D2344 标准状态 潮湿状态 强度 强度 保留率 /% /MPa 变异系数 /% 强度 /MPa 变异系数 /% 449AA 750 71.67 3.29 63.58 3.26 88.71 S4C9-660 3175 71.43 3.03 68.82 2.92 96.37 表11 国内外高强粗纱NOL环性能对比 样品名称 浸胶纱强度 /MPa 变异系数 /% 与 S-2 对比 /% S-2 449AA 750 3803.4 4.90 100 HS4C9-660 3175 3883.9 3.39 2.1 表10 国内外高强粗纱浸胶纱性能对比 *φf 为纤维体积分数