熔融狀態迅速淬冷玻璃纖維精細的實驗顯微鏡
從熔融狀態迅速淬冷會導致纖維中某些與成分和結構有關的性質低
于塊狀玻璃。密度下降約2%,折射率下降0.15%~0.40%。彈
性模量下降在7%~25%的范圍內,這取決于塊狀玻璃的彈性模量
的大小,塊狀玻璃的彈性模量越大,玻璃纖維彈性模量的下降量越
大。這些差異無疑是由于塊狀玻璃和淬冷后的纖維狀玻璃之間的結
構差異造成的。在不同溫度下從液態玻璃拉制直徑相同的纖維時,
也能觀察到這一現象。隨著溫度升高,從液態玻璃中拉制的纖維的
彈性模量逐漸下降。在100℃~400℃之間加熱纖維足夠長時間,可
以消除塊狀玻璃和纖維玻璃之間性質上的差異,加熱溫度越高,玻
璃纖維緊縮并達到塊狀玻璃性質的速度也越快。
玻璃纖維的強度性能比較復雜,這是通過大量研究工作才知道
的,報道的強度通常是“新生態”玻璃纖維的強度。該強度是通過
以下精細的實驗技術測得的:拉制單絲,在一根很長的單絲上取6
根~10根每根25 mm長的試樣,安裝試樣,然后測試每根試樣的拉
伸斷裂強度。所有這些操作都要求試樣的斷裂部位不得接觸任何材
料,并要求在單絲拉出后10min內進行。測試的環境條件通常為25
℃,相對濕度在40%或以下。在室溫和相對濕度為65%~75%普通
條件下測得的玻璃纖維強度,是玻璃成分、纖維直徑和拉制纖維的
玻璃溫度的函數。這些因素中的每一個因素對所得強度的影響程序
,又隨玻璃成分的不同而變化。