Испытания стекловолокна (ИС) – это комплекс лабораторных мероприятий, направленных на определение характеристик и свойств материала (прочности, огнестойкости, упругости и др.).
Стекловолокно (СВ) представляет собой многофункциональный материал, получаемый путем плавления и растяжения жидкого стекла.
Виды стекловолокна
По своему составу СВ подразделяется на несколько видов. Каждый имеет свои особенности.
А-стекловолокно в своем составе содержит щелочное содово-известковое стекло. Материал получил широкое распространение в изготовлении тары пищевой промышленности.
С-стекловолокно отличается устойчивостью к агрессивным химическим веществам. Основу составляет боросиликат кальция.
D-стекловолокно содержит триоксид бора. Обладает низкой диэлектрической проницаемостью.
Е-стекловолокно включает кремнезем, оксиды кальция и магния, триоксид бора, глинозем. Применяется в аэрокосмической отрасли (электронное стекло).
Advantex – вид СВ, характеризующийся высокими антикоррозионными свойствами и повышенной температурой плавления.
EСR – СВ устойчивое к механическим нагрузкам и воздействию химических веществ. Имеет самую экологичную технологию производства.
AR – СВ, устойчивое к воздействию щелочей. Армирование этим видом стекловолокна бетона улучшает его свойства (уменьшает растрескивание, повышает прочность).
R-, S- и Т – вид СВ, отличающийся повышенной прочностью на растяжение.
М – СВ с содержанием бериллия. Характеризуется повышенной эластичностью.
Z-стекловолокно практически вобрал в себя все свойства др. видов СВ. Отличается повышенной стойкостью к УФ-излучению.
Разнообразие выпускаемого СВ по внешнему виду (форме) зависит от его предназначения.
Свойства стекловолокна
СВ получило широкое применение в народном хозяйстве благодаря своим уникальным характеристикам. Наиболее значимыми являются:
- Высокая прочность;
- Эластичность;
- Устойчивость к химически агрессивным веществам;
- Негорючесть;
- Долговечность;
- Экологичность.
Не маловажным фактором является легкость использования материала при выполнении монтажных работ.
Прочность СВ в составе композитов характеризует таблица 1:
|
Механические свойства |
Единица измерения |
Показатель |
|
|
вдоль волокон |
Поперек волокон |
||
|
Предел прочности при растяжении |
МПа |
226,9 |
51,6 |
|
Модуль упругости при растяжении |
ГПа |
17,2 |
5,5 |
|
Предел прочности при сжатии |
МПа |
226,9 |
113,4 |
|
Модуль упругости при сжатии |
ГПа |
20,6 |
6,9 |
|
Предел прочности при изгибе |
МПа |
226,9 |
75,6 |
|
Модуль упругости при изгибе |
ГПа |
11,0 |
5,5 |
|
Модуль упругости |
ГПа |
19,2 – 22,0 |
|
|
Модуль сдвига |
ГПа |
2,9 |
|
|
Разрывная нагрузка* |
Н (кгс) |
2744 (280) |
1568 (160) |
|
Поверхностная плотность* |
г/м² |
385 ± 15 |
|
|
Коэффициент Пуассона |
мм/мм |
0,35 |
— |
Таблица 1
*значения приведены для стеклоткани Т-11
Стекловолокно, дополнительно к перечисленным, имеет еще множество ценных свойств – неподверженность влиянию как высоких, так и низких температур, электроизоляционные, малый вес и др.
Применение стекловолокна
Область применения стекловолокна обширна. Оно используется как в чистом виде, так и в составе некоторых композитных материалов:
- Строительство (обои для укрепления стен и потолков, армирование бетона СВ, сетка для укрепления штукатурки, маты теплоизоляционные и др.);
- Автомобильная промышленность (элементы машин – бамперы, решетки, кузова);
- Судостроение (корпуса яхт, лодок, весла);
- Авиации (детали и элементы фюзеляжа, лопасти винтов, отделка салонов самолетов);
- Теле-радио коммуникациях (оптоволоконные кабели);
- Нефтегазовой отрасли (трубы для жидкостей и газов);
- Медицине (оснащение средств диагностики оптоволоконным кабелем, протезы, имплантаты);
- Быту (душевые кабины, ванны, мебель, детские игрушки).
Стекловолокно с успехом применятся при создании дорожного полотна, плотин, мостов и др. гидротехнических сооружений. СВ встречается в спортивных изделиях – лыжные палки, шесты прыгунов, спиннинги, удилища. В сфере ЖКХ из СВ используют урны, контейнеры для мусора. Так же применяется в изготовлении МАФ дворовых детских площадок (горки, элементы качелей).
Изделия с применением стекловолокна
Таким образом, стекловолокно в современном окружающем мире является поистине уникальным и востребованным материалом. По сути, это универсальный материал, соответствующий всем реалиям времени.
Руководящие документы по испытаниям стекловолокна
В процессе производства СВ подвергается различным испытаниям с целью определения соответствия заданным характеристикам. Для этого разработаны стандарты, на основании требований которых производятся проверки:
- ГОСТ 6943.1-2015 «Стекловолокно. Нити и ровинги. Метод определения линейной плотности»;
- ГОСТ 6943.17-94 «Стекловолокно. Ткани. Нетканые материалы. Метод определения ширины и длины»;
- ГОСТ 19907-2015 «Ткани изоляционные из стеклянных крученных комплексных нитей. Технические условия»;
- ГОСТ Р 52581-2006 «Ровинг из стеклянных нитей. Технические условия»;
- ГОСТ 34338-2017 «Стекловолокно. Нити рубленые. Общие технические требования и методы испытаний»;
- ГОСТ 19170-2001 «Стекловолокно. Ткань конструкционного назначения. Технические условия»;
- ГОСТ 34275-2017 «Сетки из стекловолокна щелочестойкие армирующие фасадные. Метод определения механических свойств»;
- ГОСТ 30053-93 «Стекловолокно. Маты. Метод определения массы на единицу площади».
Помимо перечисленных существует еще множество стандартов, определяющих методики проверок качества стекловолокна и изделий, в которых оно применяется.
