Эксплуатационные свойства стекловолокон
Тепло- и огнестойкость. Так как природа стекловолокон неорганическая, они не горят и не поддерживают горение. Высокая температура плавления стекловолокон позволяет использовать их в области высоких температур.
Биостойкость. Стекловолокна устойчивы к воздействию грибков, бактерий и насекомых.
Влагостойкость. Стекловолокна не сорбируют влагу, следовательно, не набухают, не растягиваются и не разрушаются под ее воздействием. Стекловолокна не гниют и сохраняют свои высокие прочностные свойства в среде с повышенной влажностью.
Термические свойства. Стекловолокна имеют низкий коэффициент линейного расширения и большой коэффициент теплопроводности. Эти свойства позволяют эксплуатировать их при повышенных температурах, особенно, если необходима быстрая диссипация температуры.
Электрические свойства. Поскольку стекловолокна не проводят ток, они могут быть использованы как очень хорошие изоляторы. Это особенно выгодно там, где необходимы высокая электрическая прочность и низкая диэлектрическая постоянная.
Таблица 3 - Свойства стекловолокон
| Свойства | Марка стекла | |||
| А | С | Е | S | |
| Физические | ||||
| Плотность, кг/м3 | ||||
| Твердость по Моосу | — | 6,5 | 6,5 | 6,5 |
| Механические | ||||
| Предел прочности при растяжении МПа: | ||||
| при 22 °С | ||||
| при 371 °С | — | — | ||
| при 533 °С | — | — | ||
| Модуль упругости при растяжении при 22°С, МПа | — | 69,о | 72,4 | 85,5 |
| Предел текучести, % | — | 4,8 | 4,8 | 5,7 |
| Упругое восстановление, К | — | |||
| Термические | ||||
| Коэффициент линейного термического расширения, 10-6 К-1 | 8,6 | 7,2 | 5,6 | |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К) | — | — | 10,4 | — |
| Удельная теплоемкость при 22 °С | — | 0,212 | 0,197 | 0,176 |
| Температура размягчения, °С | — | |||
| Электрические | ||||
| Электрическая прочность, В/мм | 19 920 | |||
| Диэлектрическая постоянная при 22°С: при 60 Гц | — | 5,9 - 6,4 | 5,0 - 5,4 | |
| при 1 МГц | 6,9 | 6,3 | 5,1 | |
| Потери при 22°С: при 60 Гц | 0,005 | 0,003 | ||
| при 1 МГц | — | — | 0,002 | 0,003 |
| Объемное сопротивление при 22 °С и 500 В постоянного тока, Ом-м | — | — | 1017 | 1018 |
| Поверхностное сопротивление при 22 °С и 500 В постоянного тока, Ом-м | — | — | 1015 | 1016 |
| Оптические | ||||
| Коэффициент преломления | — | — | 1,547 | 1,423 |
| Акустические | ||||
| Скорость звука, м/с | — | — |
Свойства СВ во многом определяются их составом. В зависимости от основного назначения могут быть получены волокна с повышенной прочностью или с повышенным модулем упругости (магнийалюмосиликатные композиции типа ВМП, ВМ-1), волокна с повышенной стойкостью к действию кислот (средне-щелочное силикатное стекло типа ТА), тугоплавкие кварцевые волокна (кремнеземные с содержанием SiO2 не менее 94%), волокна с хорошими электроизоляционными свойствами и высокой прочностью (алюмоборосиликатные композиции). Основные физико-механические свойства СВ, наиболее распространенных в производстве волокнистых стеклопластиков в РФ, приведены в таблице 5.
Таблица 5 – Характеристики стеклянных волокон
| Свойства | Марка стекла* | ||
| MAC | АБС | КС | |
| Физические: | |||
| плотность r, кг/м3 | |||
| Механические: | |||
| предел прочности при растяжении s, МПа: | |||
| при 22 °С | |||
| при 371 °С | - | ||
| пои 533 °С | - | ||
| Модуль упругости при растяжении Е, МПа, при 22 °С | 85,5 | 72,4 | |
| Предел текучести стт, % | 5,7 | 4,8 | 4,8 |
| Термические: КЛТР a´106, К-1 | 5,6 | 7,2 | |
| Коэффициент теплопроводности X, Вт/(мК) | 10,4 | ||
| Удельная теплоемкость, Дж/(кгК), при 22 °С | 0,176 | 0,197 | 0,212 |
| Температура размягчения Т, °С | - |
Примечание. MAC - магнийалюмосиликатные, АБС - алюмоборосиликатные, КС — кислотостойкие.