[发明专利]一种高强度玻璃纤维及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种高强度玻璃纤维，其特征在于，所述玻璃纤维按重量百分含量计主要由如下原料制备得到：

煅烧氧化铝是采用“拜耳法”制得的高纯度氧化铝原料，经950-1200℃的温度下煅烧而得到α型氧化铝粉末；含水率≤1.0％，铁含量≤0.15％；所述各组分中均不含有氟和硼的化合物；

配方原料中所采用的高炉渣是炼钢后的产物，经以下步骤处理后才能使用；

1)采用的高炉渣是经过高温(1300℃)以上急冷(水淬)；该高炉渣中Fe的含量小于等于0.3％，且完全不含硼和氟等有害成分；

2)对急冷的高炉渣采用除铁设备去除含铁杂质后进行粉磨达到300目全通过的粒度要求，然后在均化仓内进行均化。

2.如权利要求1所述的玻璃纤维，其特征在于，所述高强度玻璃纤维按各组分占的重量百分含量计主要包括如下组分：

其中RO是CaO、MgO、SrO和BaO之和。

3.如权要求1或2所述的玻璃纤维，其特征在于，所述高强度玻璃纤维组合物还包含0.1％-0.15％CeO₂；

优选地，所述玻璃纤维还包含不超过2wt％的ZnO、TiO₂、ZrO₂、Fe₂O₃、Y₂O₃、MnO₂。

4.如权要求1-3之一所述的玻璃纤维，其特征在于，所述CaO与MgO的重量百分含量之和不小于17％，不大于19％；且MgO/(CaO+MgO)≥0.25，MgO/(CaO+MgO)≤0.7。

5.如权要求1-4之一所述的玻璃纤维，其特征在于，所述SiO₂与Al₂O₃的重量百分含量之和不小于82％。

6.如权利要求1-5之一所述的玻璃纤维，其特征在于，所述玻璃纤维的拉伸强度为不小于4400MP，弹性模量不低于90GPa。

7.如权利要求1-6之一所述的玻璃纤维的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维组合物经熔融拉丝制备得到。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述熔融在带有电助熔结构的普通耐火材料池窑内进行，电助熔占能量输入总量的20％以上；熔化区的能耗输入占整个熔制窑能量输入的60-85％；

优选地，所述拉丝的纤维化温度不高于1350℃；

优选地，所述纤维化温度与析晶上限温度之差ΔT不低于80℃。

9.如权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述拉丝采用普通铂铑合金漏板直接拉丝作业生产。

10.如权利要求1-6之一所述的玻璃纤维的用途，其应用于风车叶片或航天飞机领域。