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