[发明专利]一种玻璃纤维

说明书

技术领域

本发明涉及无机非金属材料技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维。

背景技术

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，它具有高比强度、高比模量、电绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好等诸多优点，是目前树脂基复合材料中应用最广泛的增强基材，使用比例超过了90％。

玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维(氧化钠0％～2％，属铝硼硅酸盐玻璃)、中碱玻璃纤维(氧化钠8％～12％,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃)和高碱玻璃纤维(氧化钠13％以上，属钠钙硅酸盐玻璃)，其中应用最广泛是无碱玻璃纤维，亦称为E-玻璃纤维。

普通E-玻璃纤维中一般添加有6wt％左右的B₂O₃和0.5wt％左右的F₂，这不但增加了原材料成本，而且F₂对环境还存在一定的污染，但如果降低玻璃纤维中的硼、氟含量又会导致玻璃纤维的成型性能变差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玻璃纤维，本发明提供的玻璃纤维在较低硼添加量和不添加氟的情况下依然具有良好的成型性能。

本发明提供了一种玻璃纤维，包括以下组分：

优选的，包括54～58wt％的SiO₂。

优选的，包括13～16wt％的Al₂O₃。

优选的，包括15～19.9wt％的CaO。

优选的，包括3～8wt％的MgO。

优选的，包括1～3wt％的B₂O₃。

优选的，包括0.4～0.8wt％的TiO₂。

优选的，包括0.2～0.6wt％的Fe₂O₃。

优选的，所述Na₂O与K₂O的总含量为0.4～0.8wt％。

优选的，还包括总量不超过2wt％的ZrO₂和/或ZnO。

与现有技术相比，本发明提供了一种玻璃纤维。本发明提供的玻璃纤维包括以下组分：SiO₂ 52～59wt％；Al₂O₃ 13～18wt％；CaO 12～19.9wt％；MgO 0.5～9wt％；B₂O₃ 0.1～4wt％；TiO₂ 0.1～1.2wt％；Fe₂O₃ 0.1～0.8wt％；Na₂O与K₂O的总含量0.1～0.8wt％。本发明通过精确控制玻璃中各组分的配比关系，既保证了玻璃纤维具有良好成型性能，又取消了F₂的引入，并降低B₂O₃的引入，从而大大降低矿物原料成本。本发明玻璃纤维配方中还可以根据需要加入总量不超过2wt％的Li₂O和/或ZnO，这些元素的引进有助于进一步改善玻璃的熔化效果和玻璃质量。实验结果表明，本发明玻璃纤维的成型温度不超过1210℃，析晶上限温度低于1100℃。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种玻璃纤维，包括以下组分：