（一）外觀特點

一般天然或人造的有機纖維，其表面都有較深的皺紋。而玻璃纖維表面呈光滑的圓柱體，其橫斷面幾乎都是完整的圓形，宏觀來看，表面光滑，所以纖維之間的抱合力非常小，不利于和樹脂粘結(jié)。由于呈圓柱體，所以玻璃纖維彼此靠近時，空隙填充的較密實。這對提高玻璃鋼制品的玻璃含量是有利的。

（二）密度 玻璃纖維的密度較其它有機纖維為大，但比一般金屬密度要低，幾乎和鋁一祥。因此在航空工業(yè)上用玻璃鋼代替鋁鈦合金就成為可能。玻璃纖維的密度與成分有密切的關(guān)系，一般為2.5-2.7g/cm3左右，但含有大量重金屬的高彈玻璃纖維密布度可達2.9g/cm3，一般來說無堿纖維的密度比有堿纖維密度要大。

（三）抗拉強度 玻璃纖維的抗拉強度比同成分的玻璃高幾十倍，例如有堿玻璃的抗拉強度只有 40-100MPa ，而用它拉制的玻璃纖維強度可達2000MPa，其強度提高了20-50 倍，玻璃纖維的拉伸強度比高強合金鋼還要高。

1、玻璃纖維高強的原因 許多專家學(xué)者對玻璃纖維高強的原因，提出了各種不同假說。

（1）微裂紋假說 微裂紋假說認為：玻璃的理論強度取決于分子或原子間的引力，其理論強度很高，可達2000-12000MPa。但實測強度很低，這是因為在玻璃或玻璃纖維中存在著數(shù)量不等、尺寸不同的微裂紋，因而大大降低了強度。微裂紋分布在玻璃或玻璃纖維的整個體積內(nèi)，但以表面的微裂紋危害較大。由于微裂紋的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害較大的微裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使強度下降。

玻璃纖維比玻璃的強度高得多，這是因為玻璃纖維高溫成型時減少了玻璃溶液的不均一性，使微裂紋產(chǎn)生的機會減少。此外，玻璃纖維的斷面較小，隨著表面積的減小，使微裂紋存在的幾率也減少，從而使纖維強度增高。有人明確地提出，直徑細的玻璃纖維強度比直徑粗的纖維強度高的原因，是由于表面微裂紋尺寸和數(shù)量較小，從而減少了應(yīng)力集中，使纖維具有較高的強度。

（2）分子取向假說 分子取向假說認為，在玻璃纖維成型過程中，由于拉絲機的牽引力作用，使玻璃纖維分子產(chǎn)生定向排列，從而提高了玻璃纖維的強度。

２、影響玻璃纖維強度的因素

（１）纖維直徑和長度對拉伸強度的影響

一般情況，玻璃纖維的直徑愈細，抗拉強度越高，但在不同的拉絲溫度下拉制的同一直徑的纖維強度，也可能有區(qū)別。玻璃纖維的拉伸強度和長度有關(guān)，隨著纖維長度的增加，拉伸強度顯著下降。直徑和長度對玻璃纖維拉伸強度的影響，可以用微裂紋假說來解釋。因為隨著纖維直徑和長度的減小，纖維中微裂紋會相應(yīng)減少，從而提高了纖維強度。

（2）化學(xué)組成對強度的影響 一般是含堿量越高、強度越低。無堿纖維比有堿纖維的拉伸強度高20%。

（3）玻璃液質(zhì)量對玻璃纖維強度的影響

1、結(jié)晶雜質(zhì)的影響：當(dāng)玻璃成分波動或漏板溫度波動或降低時，可能導(dǎo)致纖維中結(jié)晶的出現(xiàn)。實踐證明，有結(jié)晶的纖維比無結(jié)晶的纖維強度要低。

2、玻璃液中的小氣泡也會降低纖維的強度。曾試驗用含小氣泡的玻璃液拉直徑為5.7μm ’的玻璃纖維其強度比用純凈玻璃液拉制的纖維強度降低20%.

（4）成型條件對玻璃纖維的影響 實踐證明，用漏板拉制的玻璃纖維強度高于用玻璃棒法拉制的纖維。在玻璃棒法中，用煤氣加熱生產(chǎn)的纖維又比用電熱絲加熱生產(chǎn)的纖維強度為高。如用漏板法拉制10μm玻璃纖維的強度為1700MPa，而用棒法拉制相同直徑的玻璃纖維強 度僅為1100MPa。這是因為玻璃棒只加熱到軟化，粘度仍然很大，拉絲時纖維受到很大的應(yīng)力；此外玻璃棒法是在較低溫度下拉絲成型，其冷卻速度要比漏板法為低。

（5）表面處理對強度的影響 在連續(xù)拉絲時，必須在單根纖維或纖維束上敷以浸潤劑，它在纖維表面上形成一層保護膜，防止在紡織加工過程中，纖維間發(fā)生相互摩擦，而損傷纖維降低強度。玻璃布經(jīng)熱處理除去浸潤劑后，強度下降很多，但在用中間粘結(jié)劑處理后，強度一般都可回升，這是因為中間粘結(jié)劑涂層一方面對纖維起到保護作用，另一方面對纖維表面缺陷有所彌補。

（6）存放時間對強度的影響 玻璃纖維存放一段時間后其強度會降低，這種現(xiàn)象稱為纖維的老化。主要是空氣中的水分對纖維侵蝕的結(jié)果。因此，化學(xué)穩(wěn)定性高的纖維強度降低小，如同樣存放2年的有堿纖維強度降低33%，而無堿纖維降低很少。

（7）施加負荷時間對強度的影響 玻璃纖維強度隨著施加負荷時間的增長而降低。當(dāng)環(huán)境溫度較高時，尤其明顯?？赡苁俏皆谖⒘鸭y中的水分，在外力作用下，使微裂紋擴展速度加快的緣故。

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