Cam elyaf a, filaman arasında cam . Ek olarak, bu elyafla güçlendirilmiş kompozit malzemelere fiberglas da denir .
Cam elyaflar, içi boş cam , düz camlar ve gözenekli camlar , ailelerin ana camlarıdır.
Fiberglas, tarihsel olarak, optik fiberden 30 yıl daha eskidir . Gerçekten de 1930'da, optik fiber için 1960'lara karşı patenti alındı . Ancak, mekanik ve optik nitelikleri nedeniyle kullanılan cam endüstrisinde devrim yaratması ancak son zamanlarda gerçekleşti.
Amaçlanan uygulamalara bağlı olarak çeşitli şekillerde bulunur:
Diğer özellikler arasında kimyasal atalet, darbe direnci, yalıtım vb.
Lifin ana kullanımları önem sırasına göre şunlardır:
Elyaftan yapılacak özel kullanıma bağlı olarak, hammadde olarak çeşitli cam bileşimleri kullanılır. Fiberleri güçlendirmek için kullanılan başlıca camlar şunlardır:
E tipi cam | C tipi cam | AR tipi cam | |
---|---|---|---|
SiO 2 | 53-55 | %60-65 | %61 |
Al 2 O 3 | %14-15 | %3,5-6 | / |
CaO | %17-23 | %14 | %5 |
MgO | %1 | %3 | / |
Na 2 CO 3 | %0.8 | %10 | %17 |
B 2 O 3 | %0-8 | %5 | / |
Fe 2 O 3 | %0.3 | %0.5 | %0.3 |
TiO 2 | %0.5 | / | / |
ZrO 2 | / | / | %10 |
Bor ayrıca, erime sıcaklığını ve karışımın akışkanlığını düşürmek için kullanılır (bu da dönmeyi iyileştirir).
Bu süreç beş ana adımda gerçekleşir:
Fiberglas, takviye, İngilizce'de Güçlendirme Fiber Camı (RFG), yalıtım, İngilizce'de Yalıtım Fiber Camı (IFG) ve optikte uygulamalar bulur.
Cam elyaflarının bu uygulaması açık ara en önemlisidir: Cam elyafı daha sonra kompozit malzemelerin üretilmesi amacıyla beton veya polimerleri güçlendirmek için kullanılır . Bunlar daha sonra çelik veya kartonun yerini alabilir. Fiberglas takviyesinin ana üreticileri Owens Corning , PPG Industries ve Saint-Gobain'dir .
Cam takviyeli betonMatris çimentodan yapılmışsa ortaya çıkan kompozit malzemelere İngilizce olarak cam çimento kompozitleri (CCV) veya Cam Elyaf Takviyeli Beton (GFRC) denir.
Cam takviyeli plastiklerMatris reçineden yapılmışsa, ortaya çıkan kompozit malzemelere cam takviyeli plastikler denir, aynı zamanda genel tabiriyle cam takviyeli plastik (GRP) veya "fiberglas" olarak da bilinir .
10 vakanın 9'unda, genellikle termoset reçine , doymamış polyester , vinil ester ve hatta epoksi ("epoksi cam elyafı", GRE) içeren kompozit malzemelerde takviye olarak cam elyaf kullanılır . Bu malzemelerde, betonarmede olduğu gibi, iki malzeme birbirini tamamlayarak diğerinin zayıflıklarını telafi eder. Lifler, gerilme mukavemeti sağlarken, matris, sıkıştırma yüklerine dayanmalarını sağlar. Ya kontak kalıp veya kompresyon kalıplama kullanıldığı çoğu durumda. Ancak yeni makinelerin yanı sıra sağlıkla ilgili yeni standartların gelmesiyle birlikte yeni uygulama araçları ortaya çıkıyor. Önceki iki durumda, kalıpların kullanımı bir modelin kullanılmasını gerektirir.
Temaslı kalıplamada, fiberglas kumaş (bu bir örnektir) kalıbın altına yerleştirilir; reçine eklenir, sonra bir rulo her şeyi sıkar. İstenilen kalınlığı elde etmek için işlem gerektiği kadar tekrarlanır.
Sıkıştırma kalıplama, ısıtılmış bir kalıp ve karşı kalıp kullanır (sertleşmeyi hızlandırmak için). Hidrolik pres, reçinenin ve cam elyafların iyi bir şekilde dağılmasını ve bunların sıkıştırılmasını sağlar.
Cam takviyeli plastikler, diğer şeylerin yanı sıra, atletik direkler , kayaklar , tekneler, sörf tahtaları vb. gibi spor malzemelerinin imalatında kullanılır .
Fiberglas ayrıca, mevcut boru hattının reçine emdirilmiş fiberglas için bir kalıp görevi gördüğü kazısız boru hattı rehabilitasyon tekniklerinde (iç onarım) kullanılır.
Enerji tasarrufu politikalarının yükselişinden bu yana elyaf, yalıtım özellikleri sayesinde vazgeçilmez bir ortak olmuştur. Bu senaryo için, elyafların sentetik bir reçine ile yapıştırılmasıyla üretim gerçekleştirilir. Bitmiş ürün, duvarları ve tavanları korumak için sert paneller veya esnek şilteler veya boruları yalıtmak için kabuklar şeklinde olacaktır.
Cam fiberler, esneklikleri, şeffaflıkları ve mükemmel ışık iletim kapasiteleri sayesinde bir araya toplanarak optik fiberler olarak kullanılır. Ana kullanım kesinlikle endoskopidir: örneğin bir kanal bronşları aydınlatmayı mümkün kılarken başka bir kanal bronşlardan yansıyan ışığı pratisyene (veya bir bilgisayar desteğine) geri gönderir. Optik fiberler esas olarak optik aletler ve telekomünikasyon için kullanılır .
telekomünikasyondaTelekomünikasyonda, optik fiberler, faydalı sinyali elektrik darbeleri olmadan ancak ışık darbeleriyle çevirerek kullanılabilir. Ancak büyük mesafeler mükemmel saflık ve mekanik güç gerektirir, aksi takdirde çok fazla ışık saçılması mesajın kaybolmasına neden olur.
Fiberglas, boyandığında ( cam bezi durumunda ) veya kapatıldığında veya fiberglas tozunun boyutu solunmayacak kadar büyük olduğunda sağlığa (akciğerler) zararlı olmadığı kabul edilir .