profstandart.rosmintrud.ru Основы технологии производства стекловолокна
Белорусский государственный технологический университет Кафедра химическая технология вяжущих веществ
Курсовая работа по дисциплине «Основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»
На тему: Основы технологии производства стекловолокна
Минск 2022
Реферат
Курсовая работа содержит 50с., 5 рис., 5 схем, 3 таблицы, 25 источников, 1 приложение.
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛОВОЛОКНА.
В отчете упомянуты разделы, связанные с процессом получения стекловолокна, физико-химическими основами технологических стадий производства и требованиями по технике безопасности и охраны труда. Изучены технологии производства стекловолокна.
В первом разделе отчета описаны свойства и существующие способы производства стекловолокна.
Во втором разделе рассматриваются физико-химические процессы стадий производства стекловолокна.
В третьем разделе описан анализ технологических схем получения.
В четвертом разделе представлены требования по охране труда и защите окружающей среды.
Состав: Технологическую схема производства непрерывного стекловолокна двухстадийным методом (ТС)
Софт: AutoCAD 6.10.1
ОТТ/ОТТ курсовая работа.docx
Фторопластовые композиции с добавлением стекловолокна
Хотя чистый фторопласт-4 обладает выдающейся химической инертностью, низким коэффициентом трения, огнестойкостью, не смачивается водой и является отличным диэлектриком, он также не лишен недостатков. Подверженность деформации под нагрузкой, низкая теплопроводность и износостойкость ограничивают ресурс изделий из фторопласта-4 (ПТФЭ), он не подходит для изготовления высоконагруженных деталей или деталей с жесткими допусками. Поэтому, когда инженерная задача требует специфических характеристик материала, применяются композиции на основе Ф-4.
В теории, наполнителем может стать любое вещество, выдерживающее температуру спекания фторопласта. На практике же добавки отбирают по целому ряду критериев: химической инертности, трибологическим свойствам, термостойкости и другим физико-механическим показателям. Варьируя тип и процентное соотношение наполнителей, а также размер и форму их частиц, можно влиять на свойства материала в достаточно широких пределах: повысить сопротивление изнашиванию, снизить коэффициент трения, увеличить электропроводность или теплопроводность и т.д.
К числу наиболее популярных армирующих элементов, вводимых во фторопласт, относится измельченное стекловолокно (GF). Этот негорючий химически стабильный наполнитель практически не влияет на такие характеристики фторопласта, как огнестойкость и устойчивость к агрессивным средам (за исключением сильных щелочей и плавиковой кислоты). Введение стекловолокна увеличивает прочность на сжатие, снижает ползучесть, уменьшает усадку, улучшает стабильность размеров изделий и в 400 раз повышает износостойкость полимера. Следует учитывать, что абразивность стеклонаполненного фторопласта к сопрягаемым поверхностям выше, чем у чистого Ф-4.
Как и большинство фторопластовых компаундов, композиции, армированные измельченным стекловолокном, производятся с помощью холодного прессования с последующим спеканием. Стеклонаполненный фторопласт хорошо поддается механической обработке, хотя инструменты при этом подвергаются большему износу, чем при работе с чистым ПТФЭ.
Композиции, единственным наполнителем которых является стекловолокно (FTT GF15, FTT GF20, FTT GF25, FTT GF28), подходят для создания уплотнений и отлично проявляют себя в условиях высоких нагрузок. Их используют в качестве антифрикционных материалов, когда коррозионность среды не допускает применения других наполнителей.
Лучше всего для работы во влажной среде подходят компаунды, в которых стекловолокно сочетается с графитовым порошком (FTT GF15 GP5, FTT GF20 GP5). Графит придает материалу свойство самосмазываемости, уменьшает коэффициент трения, улучшает износостойкость, повышает тепло- и электропроводность. Эти антифрикционные материалы коррозионно устойчивы, их используют в подвижных узлах, работающих в условиях влажных газов, в том числе с выпадением конденсата.
Благодаря добавлению 5% дисульфида молибдена (MOS), износостойкость композиции FTT GF15 MOS5 (более современный аналог Ф4С15М5) в 800 раз выше, чем у ненаполненного ПТФЭ, и в два раза превосходит показатели FTT GF15 (современный вариант Ф4С15). Присутствие в составе MoS₂ значительно снижает коэффициент трения. В сухой среде этот материал обладает лучшими антифрикционными свойствами и наибольшей устойчивостью к износу среди всех стеклонаполненных фторопластов, однако в присутствии влаги дисульфид молибдена может окисляться и увеличивать износ узла.
FTT GF15 MOS5FTT GF15 GP 5FTT GF 20 GP 5
Предел прочности при растяжении, МПа
Удлинение при растяжении, %
Твердость, Единиц по Шору, шкала D
Предел прочности при сжатии (1% деформации), МПа
Рабочая температура, С°
Интенсивность износа, г/час *10ˉ³
Применение фторопластов, наполненных стекловолокном
Фторопластовые компаунды с добавлением стекловолокна широко применяются для производства уплотнительных изделий, прокладок, седел клапанов. Из стеклонаполненных композиций (FTT GF15 MOS5, FTT GF15 GP5, FTT GF20 GP5), в состав которых входят модификаторы трения, изготавливают детали антифрикционного назначения: самосмазывающиеся подшипники, уплотнительные манжеты, направляющие скольжения и др. Армированный стекловолокном фторопласт востребован в химической, электротехнической и авиационной промышленности, автомобилестроении, применяется в производстве конвейерного, фильтровального и другого оборудования.
Почему стоит заказать стеклонаполненный фторопласт именно у нас?
Производство композитных материалов на основе ПТФЭ является одним из основных направлений деятельности АО «Фторопластовые технологии». Профессионализм, богатый опыт и современное оборудование позволяют нам создавать компаунды высочайшего качества, совершенствовать технологии их производства, а также разрабатывать новые материалы. Помимо разработки материалов, сотрудники нашей лаборатории осуществляют строгий контроль качества на всех этапах производства. Специалисты компании досконально разбираются в переработке фторопласта-4 и способны модифицировать свойства композиций таким образом, чтобы они полностью отвечали самым специфическим эксплуатационным требованиям.
Наши преимущества
АО «Фторопластовые технологии» производит заготовки из стеклонаполненного Ф-4 в широком диапазоне стандартных размеров*:
*Возможно изготовление изделий нестандартных размеров по согласованию
Кроме того, наше предприятие принимает заказы на изготовление заготовок и деталей из стеклонаполненных композиций по чертежам клиента.
27 июня, 2023
Стекловата для теплоизоляции
Стеклова́та — волокнистый минеральный теплоизоляционный материал, разновидность минеральной ваты. Для получения стеклянного волокна используют то же сырьё, что и для производства обычного стекла, или отходы стекольной промышленности.
Исходное сырьё для производства стекловаты — песок, сода, доломит, известняк, бура (или этибор). Современные производства используют до 80 % стеклобоя.
В бункер засыпаются основные компоненты. Дальше наступает этап плавления массы. Дозаторы загружают плавильную печь в строгом соответствии с рецептурой, чтобы при достижении температуры в 1400 °C смесь имела заданные механические свойства для получения тончайших нитей. Нити получаются при помощи раздувания паром расплавленного стекла, вылетающего из центрифуги.
Процесс волокнообразования сопровождается обработкой полимерными аэрозолями. В качестве связующего применяются водные растворы фенол-альдегидного полимера, модифицированного мочевиной. Пропитанная аэрозолем нить попадает на валки. На конвейере она проходит несколько этапов выравнивания. Формируется однородный стеклополимерный «ковёр». Дальше наступает этап полимеризации при температуре 250 °C. Высокая температура — катализатор для образования полимерных связей. Попутно в температурной камере испаряется остаток влаги, полученной вместе с аэрозолем. После полимеризации ваты становятся твёрдыми и приобретают янтарно-жёлтый оттенок.
Следующий этап — охлаждение, где стекловата остужается до температуры окружающей среды, после чего поступает на раскрой. Продольные фрезы и поперечные пилы раскраивают бесконечную ленту на маты и рулоны.
Полученный утеплитель имеет большой объём, поскольку весь пронизан воздухом. Прессование готовой продукции позволяет значительно экономить пространство при транспортировке и хранении. По европейским нормам предусматривается шестикратное сжатие. Упругих свойств теплоизоляции достаточно для полного восстановления первоначальных размеров.
Стекловата под микроскопом
По свойствам стекловата (стекловолокно) отличается от других типов минеральной ваты. Волокно стеклянной ваты имеет толщину 3-15 мкм, а длину минимум в 2-4 раза большую, чем у каменной ваты. Благодаря этому изделия из стеклянной ваты обладают повышенной упругостью и прочностью. Стеклянная вата практически не содержит неволокнистых включений и обладает высокой вибростойкостью.
Температуростойкость стеклянной ваты — 450 °C.
Работа со стекловатой
Теплоизоляционные изделия с использованием стеклянной ваты — это мягкие маты и плиты, полужёсткие и жесткие плиты на синтетическом связующем, позволяющие выдерживать значительные нагрузки. Жёсткие плиты, облицованные стекловойлоком, являются хорошей ветрозащитой. По длинным сторонам плит возможно соединение в шпунт и гребень, что обеспечивает надёжное крепление и отсутствие зазоров.
Мягкие стекловолокнистые материалы, как правило, прессуются в рулоны. Благодаря высокой упругости они выпрямляются и восстанавливают первоначальный объём практически сразу после вскрытия упаковки.
Возможен выпуск изделий с наклейкой дополнительных слоев (кашировка) — фольга в качестве пароизоляции или стеклохолст в качестве ветрозащиты (слой, препятствующий разлёту волокон).
Применяются для теплоизоляции и звукоизоляции строительных и прочих конструкций, трубопроводов и т. п. Облицовывание неровных поверхностей, применение в конструкциях любой формы и конфигурации. Области применения практически такие же, как для изделий из минеральной ваты, от которой отличается лучшими изолирующими свойствами, но худшей стойкостью к температуре и влажности.
Строительную стекловату можно разделить на три группы: кровельная, стеновая и под стяжку. Первая используется для горизонтальных поверхностей, не несущих нагрузку, на чердаках, а также в полах на лагах (но в последнем случае надо обращать внимание и на экологию — не все связующие вещества полезны в жилище). Выпускается в виде плит и рулонов. Низкая прочность. Вторая прочнее, используется для утепления стен. Третья применяется для шумоизоляции стяжек пола, самая прочная и самая плотная.