1. O que é fibra de vidro?
Fibras de vidroSão amplamente utilizados devido à sua relação custo-benefício e boas propriedades, principalmente na indústria de compósitos. Já no século XVIII, os europeus perceberam que o vidro podia ser transformado em fibras para tecelagem. O caixão do imperador francês Napoleão já possuía tecidos decorativos feitos de vidro.fibra de vidroAs fibras de vidro possuem tanto filamentos quanto fibras curtas ou flocos. Os filamentos de vidro são comumente usados em materiais compósitos, produtos de borracha, correias transportadoras, lonas, etc. As fibras curtas são usadas principalmente em feltros não tecidos, plásticos de engenharia e materiais compósitos.
As propriedades físicas e mecânicas atrativas da fibra de vidro, a facilidade de fabricação e o baixo custo em comparação comfibra de carbonoIsso faz dele o material de escolha para aplicações de compósitos de alto desempenho. As fibras de vidro são compostas de óxidos de sílica. Elas possuem excelentes propriedades mecânicas, como baixa fragilidade, alta resistência, baixa rigidez e leveza.
Os polímeros reforçados com fibra de vidro consistem em uma grande classe de diferentes formas de fibras de vidro, como fibras longitudinais, fibras picadas, mantas tecidas etapetes de fios picadose são utilizadas para melhorar as propriedades mecânicas e tribológicas de compósitos poliméricos. As fibras de vidro podem atingir altas relações de aspecto iniciais, mas a fragilidade pode causar a quebra das fibras durante o processamento.
1. As características da fibra de vidro
As principais características da fibra de vidro incluem os seguintes aspectos:
Não absorve água com facilidade:A fibra de vidro é repelente à água e não é adequada para roupas, pois o suor não é absorvido, deixando a pessoa com a sensação de estar molhada; como o material não é afetado pela água, ele não encolhe.
Inelasticidade:Devido à falta de elasticidade, o tecido possui pouca capacidade de esticar e recuperar. Portanto, necessita de um tratamento superficial para resistir ao amassamento.
Alta resistência:A fibra de vidro é extremamente resistente, quase tão resistente quanto o Kevlar. No entanto, quando as fibras se friccionam umas contra as outras, elas se rompem e fazem com que o tecido adquira uma aparência áspera.
Isolamento:Em sua forma de fibra curta, a fibra de vidro é um excelente isolante.
Capacidade de drapejar:As fibras têm um bom caimento, tornando-as ideais para cortinas.
Resistência ao calor:As fibras de vidro possuem alta resistência ao calor, suportando temperaturas de até 315°C, e não são afetadas pela luz solar, alvejantes, bactérias, mofo, insetos ou álcalis.
Suscetível:As fibras de vidro são sensíveis ao ácido fluorídrico e ao ácido fosfórico quente. Por se tratar de um produto à base de vidro, algumas fibras de vidro brutas, como as utilizadas em materiais de isolamento doméstico, devem ser manuseadas com cuidado, pois as extremidades das fibras são frágeis e podem perfurar a pele. Portanto, o uso de luvas é recomendado ao manusear fibra de vidro.
3. Processo de fabricação da fibra de vidro
Fibra de vidroÉ uma fibra não metálica que atualmente é amplamente utilizada como material industrial. Geralmente, as matérias-primas básicas da fibra de vidro incluem diversos minerais naturais e produtos químicos sintéticos, sendo os principais componentes a areia de sílica, o calcário e o carbonato de sódio.
A areia de sílica atua como formadora de vidro, enquanto o carbonato de sódio e o calcário ajudam a reduzir a temperatura de fusão. O baixo coeficiente de expansão térmica, combinado com a baixa condutividade térmica em comparação com o amianto e as fibras orgânicas, faz da fibra de vidro um material dimensionalmente estável que dissipa o calor rapidamente.
Fibras de vidroSão produzidos por fusão direta, que envolve processos como mistura, fusão, fiação, revestimento, secagem e embalagem. O lote é o estado inicial da fabricação de vidro, no qual as quantidades de materiais são misturadas homogeneamente e, em seguida, a mistura é enviada a um forno para fusão a uma alta temperatura de 1400 °C. Essa temperatura é suficiente para converter a areia e outros ingredientes em estado fundido; o vidro fundido flui então para o refinador e a temperatura cai para 1370 °C.
Durante a fiação das fibras de vidro, o vidro fundido flui através de uma camisa com orifícios muito finos. A placa de revestimento é aquecida eletronicamente e sua temperatura é controlada para manter uma viscosidade constante. Um jato de água foi usado para resfriar o filamento à medida que ele saía da camisa, a uma temperatura de aproximadamente 1204 °C.
O fluxo extrudado de vidro fundido é mecanicamente estirado em filamentos com diâmetros que variam de 4 μm a 34 μm. A tensão é fornecida por uma bobinadeira de alta velocidade, e o vidro fundido é então transformado em filamentos. Na etapa final, revestimentos químicos de lubrificantes, aglutinantes e agentes de acoplamento são aplicados aos filamentos. A lubrificação ajuda a proteger os filamentos da abrasão durante o processo de recolhimento e enrolamento em bobinas. Após a aplicação do revestimento, as fibras são secas em estufa; os filamentos estão então prontos para processamento posterior em fibras picadas, mechas ou fios.
4.a aplicação da fibra de vidro
Fibra de vidro É um material inorgânico que não queima e retém cerca de 25% de sua resistência inicial a 540 °C. A maioria dos produtos químicos tem pouco efeito sobre as fibras de vidro. A fibra de vidro inorgânica não mofa nem se deteriora. As fibras de vidro são afetadas pelo ácido fluorídrico, ácido fosfórico quente e substâncias alcalinas fortes.
É um excelente material isolante elétrico.Tecidos de fibra de vidroPossuem propriedades como baixa absorção de umidade, alta resistência, resistência ao calor e baixa constante dielétrica, o que as torna reforços ideais para placas de circuito impresso e vernizes isolantes.
A elevada relação resistência/peso da fibra de vidro a torna um excelente material para aplicações que exigem alta resistência e peso mínimo. Em sua forma têxtil, essa resistência pode ser unidirecional ou bidirecional, permitindo flexibilidade no design e redução de custos para uma ampla gama de aplicações nos mercados automotivo, de construção civil, artigos esportivos, aeroespacial, naval, eletrônico, residencial e de energia eólica.
Elas também são utilizadas na fabricação de compósitos estruturais, placas de circuito impresso e diversos produtos para fins especiais. A produção mundial anual de fibra de vidro é de cerca de 4,5 milhões de toneladas, sendo os principais produtores a China (com 60% de participação de mercado), os Estados Unidos e a União Europeia.
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Data da publicação: 29/09/2022
