无碱玻璃纤维技术综述

科技视界无碱玻璃纤维技术综述

覃莹

渊国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心袁江苏苏州215163冤

揖摘要铱无碱玻璃纤维作为目前应用最广泛的玻璃纤维材料袁具有优异的电绝缘性能和机械性能遥本文通过对无碱玻璃纤维国内外相关专利申请进行梳理尧统计袁从专利申请趋势尧技术分布和发展状况三方面研究了无碱玻璃纤维的发展状态和前景遥

揖关键词铱玻璃曰纤维曰无碱

0前言

无碱玻璃是指不含或者含有极微量渊小于1wt.%冤的碱金属氧化物的玻璃袁国际上也通常称之为E玻璃[1]玻璃熔制温度在1540益以上袁软化点>840益袁析晶上遥限E温度在1080-1100益袁其耐水性尧电绝缘性以及机械性能优异袁由此制备得到的无碱玻璃纤维与金属材料相比袁具有重量轻尧抗疲劳强度高尧绝缘强度高尧介电常数低尧且化学稳定性好等优点[1-2]列优异性能使其成为工业中遥应无用碱广玻泛璃的纤材维料的袁上无述碱一玻系璃纤维在国外为通用玻璃纤维袁占产量的90%以上袁在国内也属于应用较多的玻璃纤维类型之一遥

随着玻璃纤维应用领域的逐渐增大袁对无碱玻璃纤维的性能要求也越来越高遥因此袁如何调整无碱玻璃配方寻找最佳的组分搭配尧优化玻璃纤维成型工艺以及成型装置配置成为了玻璃纤维领域研究的热点遥1

专利申请状况

1.1

通申过请对趋无势

碱玻璃纤维的相关专利申请进行梳理袁专2005利申请量以2005年度为界主于国外年申之请前袁袁无在碱这玻阶璃段纤袁维尽的管申要国请呈内量现的较两玻低个璃且发纤基展阶段遥维本产集业中已逐渐进入快速发展阶段袁但相关专利申请仍较为稀少遥随着国际市场的扩大和国内市场的增长袁2006年开始国内无碱玻璃纤维专利申请开始呈逐年上升趋势袁且在数量上高于国外申请遥

通过对相关申请人的专利申请量进行分析可知袁国内外的相关专利申请主要集中于企业申请人袁其中袁国外主要申请人包括JOHNSMANVILLE尧OCV尧PPG等袁国内申请人则以巨石集团尧泰山玻璃纤维股份有限公司尧重庆国际复合材料有限公司等为主遥这表明袁无1.2碱玻璃纤维的研究已进入相对成熟的产业化阶段遥在技涉术及分无布

碱玻璃纤维的专利文献中袁大致可以划分为以下四类院渊1冤针对玻璃配方的研究和调整袁这一类的专利申请数量占据了总申请量的约一半袁其中以国内申请数量占多遥渊2冤针对制备工艺的改进和优化袁占渊主4比要冤无约集碱22中玻%于璃遥无纤渊3碱维冤适玻成用璃型于纤装无碱玻璃纤维的浸润剂选择遥维置玻研璃究组遥分其以中及袁国浸内润专剂利配申方请的调整袁而国外专利申请则更多关注玻璃组分以及制备工艺的双向优化遥以下将以玻璃配方调整以及制备工艺优化为侧重点来对技术分布状况展开具体介绍遥

2无碱玻璃纤维发展状况

2.1

从玻降璃低配环方境调污整

染角度出发袁研究低/无硼和低/无氟的无碱玻璃纤维在早期就受到人们的关注遥欧文斯科尔宁格尧JOHNSMANVILLE和ASAHIFIBREGLASSCO公司对于硼含量的控制进行了研究袁提出了无B或者适当减少B和F的含量以期得到性质与E玻璃相媲美的产品渊遥泰山玻石CN1765792A作为助熔剂冤来或璃生者纤产以维E硼股玻镁份璃钙袁粉有有渊限效CN101306917A公司利用降低了氟化物冤锂代辉对替石空萤气污染程度袁减缓氟对窑炉的腐蚀现象遥但是袁如果完全去除B和F袁则会使玻璃粘度大幅上升并提高作业温度遥为此袁在减少或舍弃B或F的同时往往需要提高其他组分如碱金属尧强着色氧化物尧贵金属等物质的加入袁这会导致成本提高和成纤性能恶化遥因此袁在这一方面的研究应当着眼于寻求经济成本尧环保要求尧机械性能之间的平衡以实现真正意义的量化生产遥

玻璃纤维的化学稳定性决定了玻璃纤维的应用领域袁而由于无碱玻璃纤维的自身组成特点袁其耐水性优异袁但是耐酸性较差[3]表明袁氧袁化这在一定程度硅在耐酸性介上质限制腐蚀了性中起无碱玻璃着重纤要作用维的应袁用通过遥研究适当增加纤维中SiO2或Al2O3的含量袁或者添加ZrO低硼的含量均有利于提高无碱玻璃纤维的耐酸性2尧遥TiO对2袁此或者袁从降提高耐酸性能角度出发袁泰山玻璃纤维有限公司通过调整玻璃纤维组成袁对改善无碱玻璃纤维的耐酸性作了一系列研究袁代表CN102491644A性专利有CN101602575A尧CN101607788A尧CN101700961A尧Limited公司在遥US3966481E从玻璃提中高冤遥添耐泰加碱山总量性角玻璃不度纤超出维过发袁Turner&Newall有12%限公的司ZrO在引2尧TiO入ZrO2以改善耐碱性渊作为SiO提高耐碱玻璃耐碱性的重要组分的同时袁对Na2具体限定以减小产品在生产中的作业22的质量比例作了O:ZrO困2:难2.(CN103387341A)2根工据艺前调遥述整

分析结果来看袁通过对玻璃配方的调整可以达到改善玻璃性能如耐酸性尧耐碱性的目的遥但是袁玻璃纤维的性能同样还受到来自于工艺步骤及参数的影响遥并且袁通过对工艺的调整能够实现在保留原配方不变的情况下便捷地对纤维性能进行调控袁这种行之有效的改进方式也受到了人们越来越多的关注遥

从原料熔融方式的角度袁Schuller公司将传统的E玻璃熔融中的空气/燃气燃烧器改为氧气/燃气燃烧器袁并对安置位置进行调整袁大大简化生产装置的配置并有效降低成本渊US6101847A冤遥JOHNSMANVILLE提出了一种采用将玻璃原料在进入熔炉之前进行预混合反应的制备方法袁从而减少玻璃在熔炉内形成熔体所需要的能量以及停留时间袁并减少石灰石等渊下转第114页冤Science&TechnologyVision科技视界189

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科技视界应用原理和应用过程为主线袁逐步培养学生财务业务有条件的学校可以配置会计仿真模拟实验室袁把一3.4体化解决方案的集成处理思理论灵活运用到实务中去遥针对实验教学环节袁可以采用验证式实验尧模仿式实验尧探索式实验和开放式会会计计电电算算化化教实学验想和数据共享能力遥尤教其学

应重视实践能力的培养和训实验等方法袁使学生能在观察现象尧提出问题尧分析问题练遥会计电算化实验包括教学实验尧专项实训和毕业和解决问题的过程中得到能力上的培养与锻炼遥由于信实习三部分内容遥教学实验应围绕会计基本理论和息化教学具有其独特的特点袁多预测尧决策尧控制问题会计电算化理论课的教学内容来组织袁注重能力训可以通过财务软件或Excel等工具来解决,相应的课程练尧强化基础知识的掌握曰实训教学内容是注重事中需要增加学生上机实验课时袁提高学生的动手能力遥

的监督和控制袁可以考虑引入野企业经营决策ERP沙会计学科的技术性特征要求必须更加重视实际操盘模拟对抗训练冶的体验式学习方式袁将复杂抽象的作能力和实践运用能力的考核遥这种考核可以从学生财务及经营管理理论以最直观的方式让学生体验尧学的实验态度尧动手能力及实验心得体会方面来进行遥习袁在各种决策的成功和失败的体验中学习管理知识袁至于实际操作与运用方面的考核在总成绩中的比例为提高综合能力曰毕业实习则应在把握和分析会计电算多少很难界定袁根据笔者经验,我认为50%比较适宜遥化实际工作需要的基础上袁进行有针对性的尧集中的和或者把理论成绩和实验成绩进行分离袁理论成绩考核专门化的强化训练袁或者通过大赛形式袁对那些在教学采用百分制袁实验成绩采用优尧良尧中尧合格和不合格环节被忽略或应该给予重视而没有重视的部分袁进行来进行评定遥

强化训练遥特别要注意查漏补缺袁把毕业实习既作为岗计算机技术和网络通讯技术的迅猛发展袁推进了前培训的重要环节袁又作为教学过程的总结和延续遥

会计电算化改革袁同时对现行的会计理论和实务尧会4会计电算化教学过程的改进

计学科体系及思想观念产生了巨大影响遥高校一定要从教学观念尧教学手段尧教学方法和考评方式等方面教学手段信息化遥在会计电算化教学中袁计算机是进行全面的改革袁才能培养出大批高素质的复合型的作为一种主要教学手段袁教师可以将教学内容制作成会计专业人才遥同时袁会计电算化教学模式不是一成不幻灯片进行计算机辅助教学或利用多媒体与网络等变的袁必须随着会计电算化环境的变化而不断的更新,信息技术进行多媒体网络教学袁或直接进行教学软件只有这样,才能适时培养社会需要的财务会计人才遥

演示袁直观尧形象地展示教学内容袁使所讲授的知识变得声像并茂尧直观易懂尧生动丰富袁并通过学生自主操咱揖参考文献铱

作练习袁提高学习兴趣袁增强学生学习的积极性与主动性袁让学生学会从众多的信息中提炼出自己所需要报1渊暂社武会慧科洁学.浅版析会计电算化和会计信息化[J].中北大学学的信息袁最终得以提高教学效果与教学质量遥

教学方法多样化遥会计电算化教学除了进行会计咱践2暂吕文涛,张洪冤波袁2006.会计-12电-算30.

化专业人才培养模式改革与电算化环境下会计理论知识的讲解外,还应该加强会咱计核算的具体操作技能教学和计算机在管理中的应用政3[暂J何].会群计英之友.会计(下电旬算刊化),专2010业工(4).

实学结教学遥因此在教学过程中应理论联系实践,避免纸上谈咱兵遥理论知识的讲授可以采用案例教学法尧在线教学企4监业暂何督教红,2010育梅.(关2).

合教学模式研究[J].财于会计电算化课程教学法尧虚拟现实教学法尧远程教学法和游戏教学法等袁增咱济5与暂李科强技.,叶2014会计(8改革的思考[J].现代电):算324化-曳325.

相关课程教学改革研究[J].合作经强学生对知识的渴望和索取之情遥同时,应大胆地走出去和引进来袁追求课堂教学与社会实际的紧密结合袁引咱经6济暂王竞雄,2011.关于(8)会:114计电-115.

算化课程教学改革的思考[J].入企业实际的会计电算化和管理的实务案例袁努力挖掘学生的能力极限袁形成互动尧活跃的课堂教学氛围遥

咱尧市场,2015(9):250-250.

科技尧子7商暂金务哲,2014.关于(6)会:121计电-121.

算化课程教学改革的思考[J].中国电渊上接第189页冤材料因分解而在熔炉内产生不必要的泡沫的风综上所述袁无碱玻璃纤维具有广阔的应用前景以险袁从而可以提高生产的质量以及效率渊US20070284781A冤遥

及巨大的市场份额袁通过对玻璃组分调整尧生产工艺从提高耐热性的角度袁霓佳斯株式会社提出了采用优化等途径可以进一步改善无碱玻璃纤维的综合性酸溶液来处理E玻璃纤维袁通过将纤维表面除了SiO能袁使其更能应对各种应用环境的需求遥根据专利文以外的成分如氧化铝尧碱土金属氧化物等洗脱袁形成2献统计结果袁我国在无碱玻璃纤维领域起步发展时间高渊硅质表面层袁从而使E玻璃纤维的耐热性得到改善虽然相对国外较晚袁但近年来数量增长较快袁这与国内市场的迅速扩大不无关系遥然而数量占优的同时袁酸JPH07172876A处理和低分子冤遥量核硅化氧学烷公处司理则袁对经玻处璃理纤后维的先玻后璃进纤行维如何突出技术创新尧完善专利布局袁这对国内企业而可作为单一成分或与耐火尧阻燃材料一起使用袁提高言仍然是需要亟需解决的重点问题遥

产品的耐热性能渊US6001437冤遥

从提高耐碱性的角度袁巨石集团将E玻璃纤维和纳米氧化锆粒子分别使用末端带有环氧基团的硅烷偶联剂A187和末端带有氨基的偶联剂A1100进行表面咱揖参社1材暂邹料宁科宇学.与玻工璃程钢出制版品中手心工考成文型献工铱

艺.北京院化学工业出版处理袁然后将修饰过的氧化锆纳米粒子接到玻璃纤维表面袁对玻璃纤维表面进行包覆袁提高了耐碱性效果遥

咱火2材暂李料光现辉状袁.李耐志火宏与袁石徐灰延庆..2006无碱院玻1-璃2.

纤维行业及其所用耐3总结

咱工3业暂王大荣学国出,版武社卫.莉2015,谷.2008院7-10.

院万42里-43.

.复合材料概论.哈尔滨院哈尔滨114科技视界Science&TechnologyVision

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