其它新型增强纤维
在自然界中纤维材料的种类很多,随着增强塑料工业的发展,将会不断开辟纤维增强材料的新资源。除了前面介绍的纤维材料外,还有天然纤维剑麻、钢纤维、石棉纤维等,近年来在增强塑料领域中的应用也在逐年增加,现将这些材料作简要介绍。
一、剑麻
剑麻也称西色尔麻,主要分布在我国华南地区、印尼和美国等地。剑麻纤维细脆一般长1.5-4mm,宽20-30μm,纤维表面有细孔,光泽好,纤维性质硬而结实,呈浅黄色到微红色。
剑麻纤维是从剑麻的大叶子中,通过浸渍、分离而制得的。纤维可占叶子质量的5%,纤维长度从60到105μm,按纤维长度可分-个等级,长纤维一般呈白色,短纤维带有斑点。
剑麻的密度为1.3g/cm3,拉伸强度为800MPA、比强度为615。剑麻的特点是强度高、在海水中的耐腐蚀性强、轻而浮力大,适宜制造航海缆绳、绳具、渔网、麻布等。同时又是一种增强材料,其短纤维可代替抹墙水泥灰膏中的麻刀,预浸一树脂后可作压塑料。近年来在美国哥伦比亚绳索公司用剑麻编织物,普遍制作各种压塑料、增强塑料船、艇及其它水上器具等,其强度高、质量轻、性能好。
剑麻的变种植物龙舌兰属纤维,用途也很广,它挺直、坚硬、而又有韧性,可用来作圆盘动力刷、抛光轮等。用这种纤维作抛光材料,其优点是能在纤维中存留润滑抛光物质,不脆,还可利用韧性起摩擦作用,使用效果非常好。
二、钢纤维
钢纤维是采用高强的低碳酸性转炉钢丝制造,成分中含有0.1%-0.2%碳和0.5%-1%锰。其制造过程是钢丝经过导转拉制用承载的固定刀进行刮削,制成的钢纤维长度可达30480m。钢纤维通常是三棱形的,也可以是四棱或五棱形的,多股钢纤维并在一起卷绕在10cm宽的卷筒上,或制成团状钢棉即可使用。钢纤维按其粗细共有九个等级,细一级钢纤维细度不超过2.7μm,常用的是6-10μm。钢纤维的性能见下表。

钢纤维的特点是纤维细长而耐磨、强度高、刚度大。主要用于清洗设施或抛光。经树脂粘合可制成片状、管状等复合材料,和玻璃纤维混合使用,可用来提高玻璃钢制品的强度、弹性模量、冲击性等,以满足玻璃钢的某些特殊要求。
三、石棉纤维
(一)石棉纤维的性能
石棉纤维是一种纤维状耐火矿物,按化学成分可分为蛇纹石石棉纤维和角闪石石棉纤维两大类。角闪石石棉又称蓝石棉,其耐酸性好,但纤维较脆,纺织性差,因此用作增强材料的主要是蛇纹石石棉,又称温石棉。温石棉纤维占石棉产量的95%。
温石棉的化学分子式为3Mgo ・2SIO2・2H2O ;理论成分为MgO43.46%, SIO243.5%,H2O13.04%。温石棉易松解成细微的纤维,在一定长度条件下可纺成线。温石棉纤维的物理性能如下:
(1)密度:2.4~2.6g/cm3;
(2)拉伸强度:100~250MPa;
(3)折光率: 1.5~1.57;
(4)熔点:1500℃;
(5)耐热性:长期使用温度为550℃,
短期使用温度为700℃;
(6)导热系数:0.21~0.29W/M・K;
(7)耐腐蚀性:耐碱性强,耐酸性弱。
(二)石棉纤维的用途
用作增强材料的石棉纤维制品主要有:石棉短纤维、石棉纱、石棉绳、石棉毡、石棉纸和石棉布等。
石棉纤维制品以其耐热、耐火、耐摩擦及成本低廉的特殊性能,广泛用于增强热固性和热塑性树脂。石棉纤维与玻璃纤维是两种相互补充不足的增强材料,在生产中常把两种纤维按一定比例混合使用。
石棉纤维增强有机硅塑料可在300℃下长期使用,作为耐磨材料,它开辟了一个特殊应用方面,广泛用于汽车、飞机等交通工具的刹车带。
石棉纤维还广泛用作聚氯乙烯地板和沥青面砖的填料,当石棉纤维含量达50%时,这类制品具有耐火性。
一、剑麻
剑麻也称西色尔麻,主要分布在我国华南地区、印尼和美国等地。剑麻纤维细脆一般长1.5-4mm,宽20-30μm,纤维表面有细孔,光泽好,纤维性质硬而结实,呈浅黄色到微红色。
剑麻纤维是从剑麻的大叶子中,通过浸渍、分离而制得的。纤维可占叶子质量的5%,纤维长度从60到105μm,按纤维长度可分-个等级,长纤维一般呈白色,短纤维带有斑点。
剑麻的密度为1.3g/cm3,拉伸强度为800MPA、比强度为615。剑麻的特点是强度高、在海水中的耐腐蚀性强、轻而浮力大,适宜制造航海缆绳、绳具、渔网、麻布等。同时又是一种增强材料,其短纤维可代替抹墙水泥灰膏中的麻刀,预浸一树脂后可作压塑料。近年来在美国哥伦比亚绳索公司用剑麻编织物,普遍制作各种压塑料、增强塑料船、艇及其它水上器具等,其强度高、质量轻、性能好。
剑麻的变种植物龙舌兰属纤维,用途也很广,它挺直、坚硬、而又有韧性,可用来作圆盘动力刷、抛光轮等。用这种纤维作抛光材料,其优点是能在纤维中存留润滑抛光物质,不脆,还可利用韧性起摩擦作用,使用效果非常好。
二、钢纤维
钢纤维是采用高强的低碳酸性转炉钢丝制造,成分中含有0.1%-0.2%碳和0.5%-1%锰。其制造过程是钢丝经过导转拉制用承载的固定刀进行刮削,制成的钢纤维长度可达30480m。钢纤维通常是三棱形的,也可以是四棱或五棱形的,多股钢纤维并在一起卷绕在10cm宽的卷筒上,或制成团状钢棉即可使用。钢纤维按其粗细共有九个等级,细一级钢纤维细度不超过2.7μm,常用的是6-10μm。钢纤维的性能见下表。

钢纤维的特点是纤维细长而耐磨、强度高、刚度大。主要用于清洗设施或抛光。经树脂粘合可制成片状、管状等复合材料,和玻璃纤维混合使用,可用来提高玻璃钢制品的强度、弹性模量、冲击性等,以满足玻璃钢的某些特殊要求。
三、石棉纤维
(一)石棉纤维的性能
石棉纤维是一种纤维状耐火矿物,按化学成分可分为蛇纹石石棉纤维和角闪石石棉纤维两大类。角闪石石棉又称蓝石棉,其耐酸性好,但纤维较脆,纺织性差,因此用作增强材料的主要是蛇纹石石棉,又称温石棉。温石棉纤维占石棉产量的95%。
温石棉的化学分子式为3Mgo ・2SIO2・2H2O ;理论成分为MgO43.46%, SIO243.5%,H2O13.04%。温石棉易松解成细微的纤维,在一定长度条件下可纺成线。温石棉纤维的物理性能如下:
(1)密度:2.4~2.6g/cm3;
(2)拉伸强度:100~250MPa;
(3)折光率: 1.5~1.57;
(4)熔点:1500℃;
(5)耐热性:长期使用温度为550℃,
短期使用温度为700℃;
(6)导热系数:0.21~0.29W/M・K;
(7)耐腐蚀性:耐碱性强,耐酸性弱。
(二)石棉纤维的用途
用作增强材料的石棉纤维制品主要有:石棉短纤维、石棉纱、石棉绳、石棉毡、石棉纸和石棉布等。
石棉纤维制品以其耐热、耐火、耐摩擦及成本低廉的特殊性能,广泛用于增强热固性和热塑性树脂。石棉纤维与玻璃纤维是两种相互补充不足的增强材料,在生产中常把两种纤维按一定比例混合使用。
石棉纤维增强有机硅塑料可在300℃下长期使用,作为耐磨材料,它开辟了一个特殊应用方面,广泛用于汽车、飞机等交通工具的刹车带。
石棉纤维还广泛用作聚氯乙烯地板和沥青面砖的填料,当石棉纤维含量达50%时,这类制品具有耐火性。








































