ガラス繊維は、形状と長さによって、連続繊維、定長繊維、グラスウールに分けられ、ガラスの組成によって、無アルカリ、耐薬品性、中アルカリ、高強度、高弾性率、耐アルカリ性(耐アルカリ性)ガラス繊維などに分けられます。
ガラス繊維の主な原料は、石英砂、アルミナ、パイロフィライト、石灰石、ドロマイト、ホウ酸、ソーダ灰、芒硝、蛍石などです。製造方法は大きく分けて2種類あります。1つは溶融ガラスを直接繊維にする方法、もう1つは溶融ガラスを直径20mmのガラス球またはガラス棒にした後、様々な方法で加熱再溶融して直径3~3mmのガラス球またはガラス棒にする方法です。80μmの極細繊維。白金合金板を機械延伸法で延伸した無限に長い繊維を連続ガラス繊維と呼び、一般的に長繊維と呼ばれています。ローラーや空気流で作られた不連続繊維を定長ガラス繊維と呼び、一般的に短繊維と呼ばれています。
ガラス繊維は、その組成、特性、用途に応じて様々なグレードに分類されます。標準グレードの規定によると、Eグレードのガラス繊維は広く使用され、電気絶縁材料に広く使用されています。Sグレードは特殊な繊維です。
グラスファイバーの製造に使用されるガラスは、他のガラス製品に使用されるガラスとは異なります。一般的に、商品化されているグラスファイバーのガラス組成は以下のとおりです。
高強度・高弾性率のグラスファイバー
高強度・高弾性率を特徴とし、単繊維引張強度は2800MPaで、無アルカリガラス繊維より約25%高く、弾性率は86000MPaでEガラス繊維より高くなっています。この繊維を用いたFRP製品は、主に軍事産業、航空宇宙産業、高速鉄道、風力発電、防弾装甲、スポーツ用品などに使用されています。
ARファイバーグラス
耐アルカリガラス繊維とも呼ばれる耐アルカリガラス繊維は、ガラス繊維強化(セメント)コンクリート(GRCと呼ばれる)の補強材であり、高水準の無機繊維であり、非荷重支持セメント部品における鋼鉄やアスベストの理想的な代替品です。 耐アルカリガラス繊維の特徴は、耐アルカリ性が良好で、セメント中の高アルカリ物質の侵食に効果的に抵抗でき、グリップ力が強く、弾性率が高く、耐衝撃性、引張強度と曲げ強度に優れ、不燃性、耐霜性、耐温度性、湿度変化能力が強く、ひび割れ抵抗と不浸透性に優れ、意匠性が強く、成形しやすいなどです。耐アルカリガラス繊維は、高性能の鉄筋(セメント)コンクリート材料に広く使用されている、新しいタイプのグリーンで環境に優しい補強材です。
Dガラス
低誘電ガラスとも呼ばれ、優れた誘電強度を持つ低誘電ガラス繊維の製造に使用されます。
上記のガラス繊維成分に加え、新たにホウ素を全く含まない無アルカリガラス繊維が登場しました。このガラス繊維は環境汚染を低減しながらも、電気絶縁特性や機械的特性は従来のEガラスと同等です。また、二重ガラス組成のガラス繊維もあり、グラスウールの製造に利用されており、ガラス繊維強化材への応用も期待されています。さらに、環境保護のニーズに応えるために開発された改良型無アルカリガラス繊維であるフッ素フリーガラス繊維もあります。
上記のガラス繊維成分に加え、新たにホウ素を全く含まない無アルカリガラス繊維が登場しました。このガラス繊維は環境汚染を低減しながらも、電気絶縁特性や機械的特性は従来のEガラスと同等です。また、二重ガラス組成のガラス繊維もあり、グラスウールの製造に利用されており、ガラス繊維強化材への応用も期待されています。さらに、環境保護のニーズに応えるために開発された改良型無アルカリガラス繊維であるフッ素フリーガラス繊維もあります。
使用される原材料とその割合に応じて、グラスファイバーをさまざまなカテゴリに分類できます。
ここでは、7 種類のグラスファイバーと日常の製品におけるその用途を紹介します。
アルカリガラス(Aガラス)
ソーダガラスまたはソーダライムガラス。広く使用されているガラス繊維の一種です。アルカリガラスは、製造されるガラス全体の約90%を占めています。最も一般的な種類で、食品や飲料用の缶やボトルなどのガラス容器や窓ガラスに使用されています。
強化ソーダ石灰ガラス製のベーキング用品も、A型ガラスの好例です。手頃な価格で、実現性が高く、かなり硬いのが特徴です。A型ガラス繊維は複数回再溶融・再軟化できるため、ガラスのリサイクルに最適なガラス繊維です。
耐アルカリガラス AEガラスまたはARガラス
AEガラスまたはARガラスは、コンクリート用に特別に使用される耐アルカリガラスの略称です。ジルコニアを主成分とする複合材料です。
硬くて耐熱性のある鉱物であるジルコニアを添加することで、このグラスファイバーはコンクリートへの使用に適しています。ARガラスは強度と柔軟性を提供し、コンクリートのひび割れを防ぎます。また、鋼鉄とは異なり、錆びにくいという特徴もあります。
化学ガラス
Cガラスまたは化学ガラスは、水や薬品を貯蔵する配管や容器の積層板の外層の表面組織として使用されます。ガラスの配合工程で使用される高濃度のホウケイ酸カルシウムにより、腐食環境において最大限の耐薬品性を発揮します。
C ガラスは、どのような環境でも化学的および構造的バランスを維持し、アルカリ性化学物質に対してもかなり耐性があります。
誘電体ガラス
誘電ガラス(Dガラス)繊維は、家電製品や調理器具などに広く使用されています。三酸化ホウ素を含有しているため、誘電率が低いため、理想的なガラス繊維の一つです。
電子ガラス
EガラスまたはEグラスファイバークロスは、性能とコストのバランスが取れた業界標準です。航空宇宙、海洋、産業分野で使用されている軽量複合材料です。Eガラスは強化繊維としての特性を持ち、プランター、サーフボード、ボートなどの商業製品に広く使用されています。
グラスウール繊維に含まれるEガラスは、非常にシンプルな製造技術を用いて、あらゆる形状やサイズに加工できます。試作段階では、Eガラス繊維の特性により、清潔で安全な作業が可能です。
構造ガラス
構造用ガラス(Sガラス)は、その機械的特性で知られています。Rガラス、Sガラス、Tガラスという商標名は、いずれも同じ種類のガラス繊維を指します。Eガラス繊維と比較して、引張強度と弾性率が高く、防衛産業および航空宇宙産業での使用を目的としています。
硬質弾道装甲にも使用されています。このタイプのガラス繊維は高性能であるため、生産量が限られた特定の業界でのみ使用されています。また、Sガラスは高価になる傾向があります。
アドバンテックスグラスファイバー
このタイプのグラスファイバーは、石油、ガス、鉱業、発電所、海洋用途(下水・廃水処理システム)で広く使用されています。Eガラスの機械的・電気的特性と、E、C、Rタイプのガラス繊維の耐酸性腐食性を兼ね備えており、構造物が腐食しやすい環境で使用されます。
投稿日時: 2022年5月11日