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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 高性能玻璃纤维的种类及其特性1

1.2.1 高力学性能玻璃纤维3

1.2.2 良好介电性能玻璃纤维5

1.2.3 耐高温玻璃纤维6

1.2.4 耐辐照玻璃纤维7

1.2.5 光导玻璃纤维7

1.2.6 耐化学腐蚀玻璃纤维8

1.2.7 其他高性能玻璃纤维8

1.3 高性能玻璃纤维的开发历程9

1.3.1 高强度玻璃纤维12

1.3.2 高模量玻璃纤维14

1.3.3 改性高模量高强度玻璃纤维14

1.3.4 低介电玻璃纤维16

1.3.5 耐辐照玻璃纤维17

1.3.6 耐酸腐蚀玻璃纤维17

1.3.7 耐碱腐蚀玻璃纤维18

1.3.8 耐高温玻璃纤维19

1.3.9 玄武岩纤维20

1.4 高性能玻璃纤维的技术关键21

1.4.1 纤维玻璃成分设计技术21

1.4.2 高性能纤维玻璃熔制技术24

1.4.3 高性能玻璃纤维成形技术26

1.4.4 自动控制技术27

1.4.5 玻璃纤维表面处理技术28

1.4.6 玻璃纤维制品制造技术29

1.4.7 玻璃纤维及制品评价技术29

1.5 高性能玻璃纤维产业特点30

1.6 高性能玻璃纤维发展方向32

1.6.1 玻璃成分多样化及纤维高性能化32

1.6.2 纤维系列化及制品定制化34

1.6.3 产业信息化及制造智能化35

1.6.4 制造绿色化36

参考文献38

第2章 纤维玻璃基础39

2.1 概述39

2.2 纤维玻璃结构41

2.2.1 玻璃结构的理论基础41

2.2.2 纤维玻璃结构44

2.3 纤维玻璃的基本性能49

2.3.1 玻璃的物理性能49

2.3.2 玻璃的化学性能60

2.3.3 玻璃纤维的力学性能66

2.3.4 影响纤维成形的玻璃性能70

2.4 纤维玻璃成分78

2.4.1 玻璃中阳离子分类与作用78

2.4.2 高性能玻璃纤维成分80

2.4.3 纤维玻璃成分设计82

2.5 玻璃形成91

2.5.1 玻璃形成的模型91

2.5.2 玻璃形成经典热力学基本定律93

2.5.3 玻璃熔体的黏度96

2.5.4 玻璃的分相100

2.5.5 玻璃的析晶103

2.5.6 玻璃形成缺陷106

2.6 连续玻璃纤维成纤过程110

2.6.1 玻璃纤维的成纤特性110

2.6.2 连续玻璃纤维成纤方式113

2.6.3 连续玻璃纤维成纤原理115

2.6.4 连续玻璃纤维成纤主要影响因素119

参考文献123

第3章 玻璃纤维表界面127

3.1 概述127

3.2 表面处理及表征技术128

3.2.1 玻璃纤维表面特性128

3.2.2 玻璃纤维界面特性130

3.2.3 界面的基本表征135

3.2.4 复合材料界面力学表征138

3.3 浸润剂145

3.3.1 浸润剂作用与种类145

3.3.2 增强型浸润剂150

3.3.3 纺织型浸润剂173

3.3.4 玻璃纤维生产工艺条件对浸润剂应用效果的影响179

3.4 表面涂覆181

3.4.1 表面涂覆方法181

3.4.2 偶联剂表面处理181

3.4.3 接枝表面处理183

3.4.4 等离子体表面处理185

3.4.5 稀土改性处理185

3.4.6 酸碱刻蚀表面处理186

3.5 黏结剂187

3.5.1 非织造织物黏结剂种类187

3.5.2 毡用粉末黏结剂189

3.5.3 毡用乳液黏结剂192

参考文献195

第4章 玻璃纤维制造技术197

4.1 概述197

4.2 原料与配合料198

4.2.1 玻璃纤维生产所用原料198

4.2.2 原料性能指标要求199

4.2.3 配合料的制备201

4.3 连续玻璃纤维制造技术204

4.3.1 高性能纤维玻璃的熔制204

4.3.2 连续玻璃纤维拉丝技术237

4.3.3 浸润剂配制及输送252

4.3.4 石英纤维拉丝技术255

4.3.5 光纤制造技术261

4.3.6 其他纤维成形方法268

4.4 玻璃微纤维制造技术271

4.4.1 火焰法生产工艺与装备273

4.4.2 离心法生产工艺与装备275

4.5 自动控制279

4.5.1 配料控制系统279

4.5.2 池窑拉丝控制系统282

4.5.3 拉丝机控制系统293

4.5.4 浸润剂剂自动配制294

4.5.5 纺织设备控制296

4.5.6 自动化物流300

4.5.7 玻璃纤维制造信息化302

4.6 节能与环保303

4.6.1 节能减排303

4.6.2 环保保护305

4.7 工厂设计310

4.7.1 工厂组成310

4.7.2 工厂布局311

4.7.3 设计要点311

参考文献312

第5章 玻璃纤维制品及制造技术315

5.1 概述315

5.2 连续玻璃纤维制品316

5.2.1 连续纱线316

5.2.2 机织物320

5.2.3 缝编织物327

5.2.4 非织造织物330

5.2.5 高硅氧玻璃纤维及制品335

5.3 高性能纤维立体织物335

5.3.1 立体织物分类335

5.3.2 三维编织物337

5.3.3 2.5D机织物340

5.3.4 2.5D编织物343

5.3.5 正交三向织物345

5.3.6 缝合织物346

5.3.7 三维机织中空织物348

5.4 玻璃微纤维制品349

5.4.1 微纤维制品生产方法349

5.4.2 玻璃微纤维吸附性隔板352

5.4.3 湿法VIP芯材353

5.4.4 空气滤纸354

5.4.5 玻璃微纤维液体滤纸355

5.4.6 隔热隔声毡356

5.5 表面涂覆织物357

5.5.1 织物涂覆357

5.5.2 表面涂覆材料358

5.5.3 涂层织物应用361

5.6 覆膜滤料361

5.6.1 基体织物制备362

5.6.2 ePTFE膜的制备364

5.6.3 热压复合覆膜366

5.6.4 滤袋缝制367

5.6.5 覆膜滤料应用368

5.7 镀金属玻璃纤维制品371

5.7.1 化学镀金属372

5.7.2 热浸镀铅375

5.7.3 镀金属玻璃纤维应用378

5.8 光纤及其制品379

5.8.1 多组分玻璃光纤380

5.8.2 石英光纤制品382

5.8.3 其他特种光纤制品384

参考文献386

第6章 玻璃纤维性能测试与评价388

6.1 概述388

6.2 玻璃纤维测试技术390

6.2.1 基础物理性能390

6.2.2 力学性能398

6.2.3 化学性能400

6.3 玻璃纤维制品性能评价方法与标准408

6.3.1 纱线的性能409

6.3.2 织物的性能413

6.3.3 缝编织物的性能416

6.3.4 立体织物结构参数417

6.3.5 非织造制品的性能426

6.3.6 微纤维玻璃棉的性能428

6.4 玻璃纤维制品应用性能433

6.4.1 复合材料性能433

6.4.2 导热性能440

6.4.3 吸声性能444

6.4.4 过滤性能449

6.4.5 其他性能453

6.5 玻璃纤维标准化454

6.5.1 国内外标准化概述454

6.5.2 玻璃纤维测试方法标准456

6.5.3 玻璃纤维产品标准457

6.5.4 玻璃纤维基础标准459

参考文献459

第7章 高性能玻璃纤维应用462

7.1 概述462

7.2 高力学性能玻璃纤维的应用463

7.2.1 高力学性能玻璃纤维制品463

7.2.2 高力学性能玻璃纤维应用实例470

7.3 耐热性能应用496

7.3.1 石英玻璃纤维496

7.3.2 高硅氧玻璃纤维498

7.3.3 玄武岩纤维504

7.3.4 其他耐热玻璃纤维506

7.4 介电性能应用507

7.4.1 雷达罩透波应用507

7.4.2 印制电路板应用515

7.5 玻璃纤维电绝缘性能的应用516

7.6 耐辐照性能应用518

7.6.1 玻璃纤维耐辐照性能518

7.6.2 耐辐照玻璃纤维应用520

7.7 光纤光学性能的应用522

7.7.1 传光、传能及光信息传输522

7.7.2 传像529

7.7.3 传感532

7.8 高性能玻璃纤维耐腐蚀性能的应用536

7.8.1 耐酸玻璃纤维536

7.8.2 耐碱玻璃纤维539

7.8.3 玻璃纤维在海洋环境下的应用546

7.9 生物医学应用554

7.9.1 医用一次性使用耗材554

7.9.2 骨修复材料560

7.10 超细及特种截面玻璃纤维制品应用561

7.10.1 超细玻璃纤维制品561

7.10.2 特殊截面的玻璃纤维566

7.11 高性能玻璃纤维应用开发趋势567

参考文献570