Hazırlanmış məhsulları görəndəşüşə lif, biz tez-tez onların yalnız görünüşünü və istifadəsini görürük, lakin nadir hallarda aşağıdakıları nəzərə alırıq: Bu nazik qara və ya ağ filamentin daxili quruluşu nədir? Fiberglasa yüksək möhkəmlik, yüksək temperatur müqaviməti və korroziyaya davamlılıq kimi unikal xüsusiyyətləri verən məhz bu görünməyən mikrostrukturlardır. Bu gün biz onun strukturunun sirlərini açmaq üçün fiberglasın "daxili dünyasına" nəzər salacağıq.
Mikroskopik Vəqf: Atom Səviyyəsində “Pozğun Nizam”
Atom baxımından, şüşə lifinin əsas komponenti silikon dioksiddir (adətən çəkiyə görə 50%-70%), xüsusiyyətlərini tənzimləmək üçün kalsium oksidi, maqnezium oksidi və alüminium oksidi kimi digər elementlər əlavə olunur. Bu atomların düzülüşü şüşə lifinin əsas xüsusiyyətlərini müəyyən edir.
Kristal materiallarda (məsələn, metallar və ya kvars kristalları) atomların "uzun mənzilli düzülüşündən" fərqli olaraq, şüşə lifdəki atom düzülüşü aşağıdakıları nümayiş etdirir"Qısa mənzilli nizam, uzun mənzilli pozğunluq."Sadə dillə desək, yerli bir ərazidə (bir neçə atom diapazonunda) hər bir silikon atomu dörd oksigen atomu ilə birləşərək piramidaya bənzər bir quruluş əmələ gətirir.“silikat tetraedr”struktur. Bu lokal düzülüş nizamlıdır. Lakin, daha böyük miqyasda, bu silisium tetraedraları kristaldakı kimi müntəzəm təkrarlanan qəfəs əmələ gətirmir. Bunun əvəzinə, onlar təsadüfi şəkildə birləşdirilir və nizamsız şəkildə yığılır, sanki təsadüfi şəkildə yığılmış tikinti blokları yığını kimi, amorf şüşə quruluşu əmələ gətirir.
Bu amorf quruluş arasındakı əsas fərqlərdən biridirşüşə lifvə adi şüşə. Adi şüşənin soyuma prosesi zamanı atomların kiçik, yerli olaraq düzülmüş kristallar əmələ gətirmək üçün kifayət qədər vaxtı olur ki, bu da daha yüksək kövrəkliyə səbəb olur. Bunun əksinə olaraq, şüşə lif əridilmiş şüşəni sürətlə dartmaq və soyutmaqla hazırlanır. Atomların özlərini nizamlı şəkildə yerləşdirməyə vaxtı yoxdur və bu nizamsız, amorf vəziyyətdə "donmuş" olurlar. Bu, kristal sərhədlərindəki qüsurları azaldır və lifin şüşənin xüsusiyyətlərini qoruyub saxlamasına imkan verir, eyni zamanda daha yaxşı möhkəmlik və dartılma möhkəmliyi qazanır.
Monofilament Quruluşu: “Dəri”dən “Nüvə”yə qədər Vahid Bir Vahid
Gördüyümüz fiberglas əslində bir çox hissədən ibarətdirmonofilamentlər, lakin hər bir monofilament özlüyündə tam bir struktur vahiddir. Monofilament adətən 5-20 mikrometr diametrə malikdir (insan saçının təxminən 1/5 ilə 1/2 diametri). Onun quruluşu vahiddir"Bərk silindrik forma"aşkar təbəqələşmə olmadan. Lakin, mikroskopik tərkib paylanması baxımından incə "dəri-nüvə" fərqləri mövcuddur.
Çəkmə prosesi zamanı əridilmiş şüşə əyirici dəliyin kiçik dəliklərindən çıxarıldıqca, səth hava ilə təmasda olduqda sürətlə soyuyur və çox nazik bir təbəqə əmələ gətirir.“dəri”təbəqə (təxminən 0,1-0,5 mikrometr qalınlığında). Bu dəri təbəqəsi daxili təbəqədən daha tez soyuyur"əsas."Nəticədə, dəri təbəqəsindəki silisium dioksid miqdarı nüvədəkindən bir qədər yüksəkdir və atom düzülüşü daha sıx və daha az qüsurludur. Tərkib və quruluşdakı bu incə fərq monofilamentin səthini nüvəyə nisbətən sərtlik və korroziyaya davamlılıq baxımından daha güclü edir. Bu, həmçinin səth çatlarının yaranma ehtimalını azaldır - materialın sıradan çıxması çox vaxt səth qüsurlarından başlayır və bu sıx dəri monofilament üçün qoruyucu "qabıq" rolunu oynayır.
Dəri nüvəsinin incə fərqinə əlavə olaraq, yüksək keyfiyyətlişüşə lifMonofilamentin en kəsiyində də yüksək dairəvi simmetriya var və diametr xətası adətən 1 mikrometrə qədər idarə olunur. Bu vahid həndəsi quruluş, monofilament gərginləşdirildikdə, gərginliyin bütün en kəsiyi boyunca bərabər paylanmasını təmin edir, yerli qalınlıq qeyri-bərabərliklərindən qaynaqlanan gərginlik konsentrasiyasının qarşısını alır və bununla da ümumi dartılma möhkəmliyini artırır.
Kollektiv Quruluş: “İplik” və “Parça”nın Nizamlı Birləşməsi
Monofilamentlər möhkəm olsa da, onların diametri tək istifadə üçün çox nazikdir. Buna görə də, fiberglas adətən a şəklində mövcuddur"kollektiv",ən çox kimi"şüşə lifli iplik"və"şüşə lifli parça."Onların quruluşu monofilamentlərin nizamlı birləşməsinin nəticəsidir.
Şüşə lifli iplik, onlarla və minlərlə monofilamentdən ibarət topludur və hər ikisi tərəfindən yığılır“bükülmə”və ya olmaq"bükülməmiş."Burulmuş iplik, əsasən şüşə yun, doğranmış liflər və s. hazırlamaq üçün istifadə olunan sadə bir quruluşa malik paralel monofilamentlərin boş bir toplusudur. Digər tərəfdən, burulmuş iplik, monofilamentləri bir-birinə bükməklə pambıq sapına bənzər spiral bir quruluş yaratmaqla əmələ gəlir. Bu quruluş monofilamentlər arasındakı bağlayıcı qüvvəni artırır, ipliyin gərginlik altında açılmasının qarşısını alır və toxuma, sarma və digər emal üsulları üçün uyğun hala gətirir."saymaq"ipliyin (monofalamatların sayını göstərən indeks, məsələn, 1200 tekst iplik 1200 monofilamentdən ibarətdir) və“bükülmə”(vahid uzunluğa düşən burulmaların sayı) ipliyin möhkəmliyini, elastikliyini və sonrakı emal performansını birbaşa müəyyən edir.
Şüşə lifli parça, toxuma prosesi vasitəsilə şüşə lifli iplikdən hazırlanmış təbəqəyə bənzər bir quruluşdur. Üç əsas toxuma növü sadə, qıvrım və atlazdır.Sadə toxumaParça, əriş və arğac ipliklərinin növbə ilə bir-birinə qarışması ilə əmələ gəlir və nəticədə aşağı keçiriciliyə malik, lakin vahid möhkəmliyə malik sıx bir quruluş yaranır və bu da onu kompozit materiallar üçün əsas material kimi uyğunlaşdırır.twill toxumasıParça, əriş və arğac iplikləri 2:1 və ya 3:1 nisbətində bir-birinə qarışaraq səthdə diaqonal naxış yaradır. Sadə toxumadan daha elastikdir və tez-tez əyilmə və ya formalaşdırma tələb edən məhsullar üçün istifadə olunur.Saten toxumasıƏyilmə və ya arğac iplikləri səthdə davamlı üzən xətlər əmələ gətirərək daha az bir-birinə qarışma nöqtəsinə malikdir. Bu toxunuş toxunuşa yumşaqdır və hamar bir səthə malikdir, bu da onu dekorativ və ya az sürtünməli komponentlər üçün uyğun edir.
İstər iplik, istərsə də parça olsun, kollektiv strukturun əsas məqsədi performansın artırılmasına nail olmaqdır“1+1>2″monofilamentlərin nizamlı birləşməsi vasitəsilə. Monofilamentlər əsas möhkəmliyi təmin edir, kollektiv struktur isə materiala istilik izolyasiyasından tutmuş struktur möhkəmləndirməsinə qədər müxtəlif ehtiyacları ödəmək üçün müxtəlif formalar, elastiklik və emal uyğunlaşması verir.
Yazı vaxtı: 16 sentyabr 2025
