La composició de la fibra de vidre tipus E es pot generalitzar:
MATÈRIES PRIMERES: Òxid formador: SiO2, en forma de cristall de roca, sorra, aluminosilicats. Modificador RO: CaO i MgO a partir de calcita i magnesita. També s’empra la dolomita MgCO3·CaCO3. S’empren també altres components com ajudes del procés de fusió CaF2, sulfats per afavorir l’eliminació de gasos.
PRODUCTES: Fibra de vidre tipus E (elevat mòdul) i tipus S (elevada resitència).
Estructura Amorfa
S'aconsegueix una estructura amorfa per addició de Mg2+, Ca2+, Al3+ que interfereix en la formació de la estructura cristalina.
En el cas dels vidres és més important el diagrama de variació de la viscositat amb la temperatura que el diagrama d'equilibri d'aquests sistemes multicomponents
Observacions:
La viscositat varia exponencialment amb la temperatura segons:
η = ηo exp ( Q/RT )
1: Vidre de sílice fosa.
2: Vidre d'alumosilicat.
3: Vidre de borosilicat.
4: Vidre de calç-sosa.
5: Vidre d'alt plom
El vidre és un producte amorf i com a tal no presenta pics en la difracció de raigs-X.
2.60-2.65 g/cm3 (E-type), 2.5 g/cm3(S-type)
Temperatura d'estovament : 835-860ºC (E-type)
970ºC (S-type)
Vidre S: 85.4 GPa, Vidre E: 72.3 GPa
3.0 - 3.4 GPa (E), 4.6 GPa (S)
A la temperatura de:
Log resistivitat volumètrica
250ºC
10.8 - 13.5
350ºC
11.3 - 9.0
A la frequència i temperatura de:
Constant dielèctrica
1MHz i 20ºC
6.3
T liquidus 1140ºC T treball (viscositat=1000 poise) per al filat: 1270ºC
Coeficient d’expansió lineal
0 - 300ºC
46·10-7 /ºC
Donat que són amorfs els vidres no tenen una temperatura de fusió sinó que és important conèixer les temperatures “de treball” per saber com varia la viscositat i permetre la seva processabilitat.
La resistivitat elèctrica és molt sensible al contingut d’òxids di i tri valents i varia entre 1011 - 1013 Ω/cm3. Excepte el CaO que amb un contingut del 20% te uns resistivitat de 1016 Ω/cm3.
Vidre E:2.60 - 2.65 / Vidre S:2.50
La resistència al xoc tèrmic pot expressar-se com la diferència màxima de temperatura ΔT que pot suportar un vidre: ΔT = 2σt (1 – μ) / α E en la que σt, representa la resistència a la tracció; μ, la constant de Poisson; α, el coeficient de dilatació lineal, i E, el mòdul de elasticitat.
Atac molt fort, especialment amb HF
Dèbil
Inert
Els vidres presenten un molt bon comportament (són inerts) en diversos medis com aigua, medis orgànics. S’ataquen fortament en medi àcid, especialment HF, i de forma més severa en pujar la temperatura. Reaccionen amb medi bàsic de forma dèbil, a temperatura ambient, forta si són concentracions i/o temperatures elevades. Fibres E i S bona resistència en aigua. S presenta millor resistència que E en medis lleugerament àcids.
Esquema del trefilat en continu
Imatge de fibra de vidre
Fils Roving de fibra de vidre tipus E per als processos de fabricació per projecció i pultrusió. Les fibres de vidre tèxtils es subministren en forma de fils, mats (fils amb un agent lligant) i teixits en diferents gramatges, segons sigui la seva aplicació.
Aplicacions de la fibra de vidre de reforç
