玻璃纖維（Fiberglass），是一種性能優異的無機非金屬材料，種類繁多，優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好、機械強度高，但缺點是性脆，耐磨性較差。它是以葉臘石、石英砂、石灰石、白云石、硼鈣石、硼鎂石六種礦石為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾個微米，相當于一根頭發絲的 1/20-1/5 ，每束纖維原絲都由數百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作復合材料中的增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板等國民經濟各個領域。 2017年10月27日，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，特殊用途的纖維, 如E玻璃和“475”玻璃纖維在2B類致癌物清單中、連續的玻璃纖維在3類致癌物清單中。
中文名： 玻璃纖維
分類： 玻璃纖維
外文名： Glass fiber
材料性質
熔點：玻璃是種非晶體，無固定的熔點，一般認為它的軟化點為500~750℃ 沸點：約1000 ℃ 密度：2.4~2.76 g/cm3 玻璃纖維作為強化塑料的補強材料應用時，較大的特征是抗拉強度大。抗拉強度在標準狀態下是6.3～6.9 g/d，濕潤狀態5.4～5.8 g/d。耐熱性好，溫度達300℃時對強度沒影響。有優良的電絕緣性，是高級的電絕緣材料，也用于絕熱材料和防火屏蔽材料。一般只被濃堿、氫氟酸和濃磷酸腐蝕。
主要成分
其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等，根據玻璃中堿含量的多少，可分為無堿玻璃纖維（氧化鈉0%～2%，屬鋁硼硅酸鹽玻璃）、中堿玻璃纖維（氧化鈉8%～12%，屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃）和高堿玻璃纖維（氧化鈉13%以上，屬鈉鈣硅酸鹽玻璃）。
主要特點
原料及其應用：玻璃纖維比有機纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好，抗拉強度高，電絕緣性好。但性脆，耐磨性較差。用來制造增強塑料或增強橡膠，作為補強材玻璃纖維具有以下之特點，這些特點使玻璃纖維之使用遠較其他種類纖維來得廣泛，發展速度亦遙遙領先其特性列舉如下： (1)拉伸強度高，伸長?。?%）。 (2)彈性系數高，剛性佳。 (3)彈性限度內伸長量大且拉伸強度高，故吸收沖擊能量大。 (4)為無機纖維，具不燃性，耐化學性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性，耐熱性均佳。 (7)加工性佳，可作成股、束、氈、織布等不同形態之產品。 (8)透明可透過光線。 (9)與樹脂接著性良好。 (10)價格便宜。 (11)不易燃燒，高溫下可熔成玻璃狀小珠。
打印材料
玻璃纖維本身具有絕緣性好，耐高溫，抗腐蝕能力好的特性，其也被3d打印技術所使用
材料分類
玻璃纖維按形態和長度，可分為連續纖維、定長纖維和玻璃棉；按玻璃成分，可分為無堿、耐化學、高堿、中堿、高強度、高彈性模量和耐堿（抗堿）玻璃纖維等。 生產玻璃纖維的主要原料是：石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白云石、硼酸、純堿、芒硝、螢石等。生產方法大致分兩類：一類是將熔融玻璃直接制成纖維；一類是將熔融玻璃先制成直徑20mm的玻璃球或棒，再以多種方式加熱重熔后制成直徑為 3～80μm的甚細纖維。通過鉑合金板以機械拉絲方法拉制的無限長的纖維，稱為連續玻璃纖維，通稱長纖維。通過輥筒或氣流制成的非連續纖維，稱為定長玻璃纖維，通稱短纖維。 玻璃纖維按組成、性質和用途，分為不同的級別。按標準級規定，E級玻璃纖維使用較普遍，廣泛用于電絕緣材料；S級為特殊纖維。 E-玻璃 亦稱無堿玻璃，是一種硼硅酸鹽玻璃。目前是應用較廣泛的一種玻璃成分的玻璃纖維，具有良好的電氣絕緣性及機械性能，廣泛用于生產電絕緣用玻璃纖維，也大量用于生產玻璃鋼用玻璃纖維，它的缺點是易被無機酸侵蝕，故不適于用在酸性環境。 C-玻璃 亦稱中堿玻璃，其特點是耐化學性特別是耐酸性優于無堿玻璃，但電氣性能差，機械強度低于無堿玻璃纖維10%～20%，通常國外的中堿玻璃纖維含一定數量的三氧化二硼，而我國的中堿玻璃纖維則完全不含硼。在國外，中堿玻璃纖維只是用于生產耐腐蝕的玻璃纖維產品，如用于生產玻璃纖維表面氈等，也用于增強瀝青屋面材料，但在我國中堿玻璃纖維占據玻璃纖維產量的一大半（60%），廣泛用于玻璃鋼的增強以及過濾織物，包扎織物等的生產，因為其價格低于無堿玻璃纖維而有較強的競爭力。 高強玻璃纖維 其特點是高強度、高模量，它的單纖維抗拉強度為2800MPa，比無堿玻纖抗拉強度高25%左右，彈性模量86000MPa，比E-玻璃纖維的強度高。用它們生產的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲及運動器械。但是由于價格昂貴，如今在民用方面還不能得到推廣，全世界產量也就幾千噸左右。 AR玻璃纖維 亦稱耐堿玻璃纖維，耐堿玻璃纖維是玻璃纖維增強（水泥）混凝土（簡稱GRC）的肋筋材料，是100%無機纖維，在非承重的水泥構件中是鋼材和石棉的理想替代品。耐堿玻璃纖維的特點是耐堿性好，能有效抵抗水泥中高堿物質的侵蝕，握裹力強，彈性模量、抗沖擊、抗拉、抗彎強度極高，不燃、抗凍、耐溫度、濕度變化能力強，抗裂、抗滲性能優良，具有可設計性強，易成型等特點，耐堿玻璃纖維是廣泛應用在高性能增強（水泥）混凝土中的一種新型的綠色環保型增強材料。 A玻璃 亦稱高堿玻璃，是一種典型的鈉硅酸鹽玻璃，因耐水性很差，很少用于生產玻璃纖維。 E-CR玻璃 是一種改進的無硼無堿玻璃，用于生產耐酸耐水性好的玻璃纖維，其耐水性比無堿玻纖改善7～8倍，耐酸性比中堿玻纖也優越不少，是專為地下管道、貯罐等開發的新品種。 D玻璃 亦稱低介電玻璃，用于生產介電強度好的低介電玻璃纖維。 除了以上的玻璃纖維成分以外，如今還出現一種新的無堿玻璃纖維，它完全不含硼，從而減輕環境污染，但其電絕緣性能及機械性能都與傳統的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維，已用在生產玻璃棉中，據稱在作玻璃鋼增強材料方面也有潛力。此外還有無氟玻璃纖維，是為環保要求而開發出來的改進型無堿玻璃纖維。 識別高堿玻璃纖維 檢驗的簡單方法是將纖維放在沸水里而煮6-7h，如果是高堿玻硝纖維，經過沸水煮后，經向和緯向的纖維全部變疏松了。按照不同的標準，玻璃纖維的分類方法很多，一般從長度和直徑、組成和性能兩個角度來劃分。
生產工藝
玻璃纖維生產工藝有兩種：兩次成型-坩堝拉絲法，一次成型-池窯拉絲法。 坩堝拉絲法工藝繁多，先把玻璃原料高溫熔制成玻璃球，然后將玻璃球二次熔化，高速拉絲制成玻璃纖維原絲。這種工藝有能耗高、成型工藝不穩定、勞動生產率低等種種弊端，基本被大型玻纖生產廠家淘汰。 池窯拉絲法把葉臘石等原料在窯爐中熔制成玻璃溶液，排除氣泡后經通路運送至多孔漏板，高速拉制成玻纖原絲。窯爐可以通過多條通路連接上百個漏板同時生產。這種工藝工序簡單、節能降耗、成型穩定、高效高產，便于大規模全自動化生產，成為國際主流生產工藝，用該工藝生產的玻璃纖維約占全球產量的90%以上。
測試標準
玻璃纖維的拉伸強度高，伸長?。?%），測試方法標準有：GB/T14338-1993合成短纖維卷曲性試驗方法，GB/T 15232-1994 紡織玻璃纖維氈拉伸斷裂強力的測定，GB/7689.5玻璃纖維拉伸斷裂強力和斷裂伸長的測定，GB T15232-1994紡織玻璃纖維氈拉伸斷裂強力的測定，GB/T 7689.5-2001|增強材料機織物試驗方法：玻璃纖維拉伸斷裂強力和斷裂伸長的測定等等。單纖維強伸性能試驗要采用能測試玻璃纖維的高強高模纖維強力儀。
主要用途
無捻粗紗 無捻粗紗是由平行原絲或平行單絲集束而成的。無捻粗紗按玻璃成分可劃分為：無堿玻璃無捻粗紗和中堿玻璃無捻粗紗。生產玻璃粗紗所用玻纖直徑從12～23μm。無捻粗紗的號數從150號到9600號（tex）。無捻粗紗可直接用于某些復合材料工藝成型方法中，如纏繞、拉擠工藝，因其張力均勻，也可織成無捻粗紗織物，在某些用途中還將無捻粗紗進一步短切。 （1）噴射用無捻粗紗 適合于玻璃鋼噴射成型使用的無捻粗紗要具備如下性能：①良好的切割性，在連續高速切割時產生的靜電少；②無捻粗紗切割后分散成原絲的效率要高，也即分束率高，通常要求90%以上；③短切后的原絲具有優良的覆模性，可覆蓋在模具的各個角落；④樹脂浸透快，易于被輥子輥平并易于驅趕氣泡；⑤原絲筒退解性能好，粗紗線密度均勻，適合于各種噴槍及纖維輸送系統。噴射用無捻粗紗都是由多股原絲絡制而成，每股原絲含200根玻纖單絲。 （2）SMC用無捻粗紗 SMC即片狀模塑料，主要用于壓制汽車部件、浴缸、水箱板、凈化槽、各種座椅等。SMC用無捻粗紗在制造SMC片材時要切成lin（25mm）的長度，分散在樹脂糊中，因此對SMC用無捻粗紗的要求是短切性好，毛絲少，抗靜電性優良，在切割時短切絲不會粘附在刀輥上。對著色的SMC而言，無捻粗紗要在高顏料含量的樹脂糊中被樹脂浸透。通常SMC無捻粗紗一般為2400tex，少數情況下也有用4800tex的。 （3）纏繞用無捻粗紗 纏繞法用于制造各種口徑的玻璃鋼管、貯罐等。纏繞用無捻粗紗的號數從1200號到9600號，纏繞大型管道及貯罐多傾向于直接無捻粗紗，如4800tex的直接無捻粗紗。對纏繞用無捻粗紗的要求如下：①成帶性好，呈扁帶狀；②無捻粗紗退解性好，在從紗筒退解時不脫圈，不形成"鳥巢"狀亂絲；③張力均勻，無懸垂現象；④線密度均勻，一般須小于±7%；⑤無捻粗紗浸透性好，從樹脂槽通過時易為樹脂潤濕及浸透。 （4）拉擠用無捻粗紗 拉擠用于制造斷面一致的各種型材，其特點是玻纖含量高，單向強度大。拉擠用無捻粗紗可以是多股原絲并合的也可以是直接的無捻粗紗，其線密度范圍為1100號到4400號。各種性能要求與纏繞無捻粗紗大體相同。 （5）織造用無捻粗紗 無捻粗紗的一個重要用途是織造各種厚度的方格布或單向無捻粗紗織物，它們大多用于手糊玻璃鋼成型工藝中。對強造用無捻粗紗有如下要求：①良好的耐磨性；②良好的成帶性；③織造用無捻粗紗在織造前需經強制烘干；④無捻粗紗張力均勻，懸垂度應符合一定標準；⑤無捻粗紗退解性好；⑥無捻粗紗浸透性好。 （6）預型體用無捻粗紗 在預型體工藝中，無捻粗紗被短切并噴附在預定形狀的網上，同時噴少量樹脂使纖維網固定成形，然后將成形的纖維網片移入金屬模具中，注入樹脂熱壓成形，即得制品。對于這種工藝的無捻粗紗的性能要求與對噴射無捻粗紗的要求基本相同。 無捻粗紗織物 方格布是無捻粗紗平紋織物，是手糊玻璃鋼重要基材。方格布的強度主要在織物的經緯方向上，對于要求經向或緯向強度高的場合，也可以織成單向方格布，它可以在經向或緯向布置較多的無捻粗紗。 對方格布的質量要求如下：①織物均勻，布邊平直，布面平整呈席狀，無污漬、起毛、折痕、皺紋等；②經、緯密，面積重量，布幅及卷長均符合標準；③卷繞在牢固的紙芯上，卷繞整齊；④迅速、良好的樹脂透性；⑤織物制成的層合材料的干、濕態機械強度均應達到要求。 用方格布鋪敷成型的復合材料其特點是層間剪切強度低，耐壓和疲勞強度差。 玻璃纖維氈片 （1）短切原絲氈：將玻璃原絲（有時也用無捻粗紗）切割成50mm長，將其隨機但均勻地鋪陳在網帶上，隨后施以乳液粘結劑或撒布上粉末結劑經加熱固化后粘結成短切原絲氈。短切氈主要用于手糊、連續制板和對模模壓和SMC工藝中。對短切原絲氈的質量要求如下：①沿寬度方向面積質量均勻；②短切原絲在氈面中分布均勻，無大孔眼形成，粘結劑分布均勻；③具有適中的干氈強度；④優良的樹脂浸潤及浸透性。 （2）連續原絲氈：將拉絲過程中形成的玻璃原絲或從原絲筒中退解出來的連續原絲呈8字形鋪敷在連續移動網帶上，經粉末粘結劑粘合而成。連續玻纖原絲氈中纖維是連續的，故其對復合材料的增強效果較短切氈好。主要用在拉擠法、RTM法、壓力袋法及玻璃氈增強熱塑料（GMT）等工藝中。 （3）表面氈：玻璃鋼制品通常需要形成富有樹脂層，這一般是用中堿玻璃表面氈來實現。這類氈由于采用中堿玻璃（C）制成，故賦予玻璃鋼耐化學性特別是耐酸性，同時因為氈薄、玻纖直徑較細之故，還可吸收較多樹脂形成富樹脂層，遮住了玻璃纖維增強材料（如方格布）的紋路，起到表面修飾作用。 （4）針刺氈：針刺氈或分為短切纖維針刺氈和連續原絲針刺氈。短切纖維針刺氈是將玻纖粗紗短切成50mm，隨機鋪放在預先放置在傳送帶上的底材上，然后用帶倒鉤的針進行針刺，針將短切纖維刺進底材中，而鉤針又將一些纖維向上帶起形成三維結構。所用底材可以是玻璃纖維或其它纖維的稀織物，這種針刺氈有絨毛感。其主要用途包括用作隔熱隔聲材料、襯熱材料、過濾材料，也可用在玻璃鋼生產中，但所制玻璃鋼強度較低，使用范圍有限。另一類連續原絲針刺氈，是將連續玻璃原絲用拋絲裝置隨機拋在連續網帶上，經針板針刺，形成纖維相互勾連的三維結構的氈。這種氈主要用于玻璃纖維增強熱塑料可沖壓片材的生產。 （5）縫合氈：短切玻璃纖維從50mm乃至60cm長均可用縫編機將其縫合成短切纖維或長纖維氈，前者可在若干用途方面代替傳統的粘結劑粘結的短切氈，后者則在一定程度上代替連續原絲氈。它們的共同優點是不含粘結劑，避免了生產過程的污染，同時浸透、結合性能好，價格較低。 磨碎纖維 （1）短切原絲：短切原絲分干法短切原絲及濕法短切原絲。前者用在增強塑料生產中，而后者則用于造紙。用于玻璃鋼的短切原絲又分為增強熱固性樹脂（BMC）用短切原絲和增強熱塑性樹脂用短切原絲兩大類。對增強熱塑性塑料用短切原絲的要求是用無堿玻璃纖維，強度高及電絕緣性好，短切原絲集束性好、流動性好、白度較高。增強熱固性塑料短切原絲要求集束性好，易為樹脂很快浸透，具有很好的機械強度及電氣性能。 （2）磨碎纖維：磨碎纖維系由錘磨機或球磨機將短切纖維磨碎而成。磨碎纖維主要在增強反應注射工藝（RRIM）中用作增強材料，在制造澆鑄制品、模具等制品時用作樹脂的填料用以改善表面裂紋現象，降低模塑收縮率，也可用作增強材料。 玻璃纖維織物 （1）玻璃布我國生產的玻璃布，分為無堿和中堿兩類，國外大多數是無堿玻璃布。玻璃布主要用于生產各種電絕緣層壓板、印刷線路板、各種車輛車體、貯罐、船艇、模具等。中堿玻璃布主要用于生產涂塑包裝布，以及用于耐腐蝕場合?？椢锏奶匦杂衫w維性能、經緯密度、紗線結構和織紋所決定。經緯密度又由紗結構和織紋決定。經緯密加上紗結構，就決定了織物的物理性質，如重量、厚度和斷裂強度等。有五種基本的織紋：平紋、斜紋、緞紋、羅紋和席紋。 （2）玻璃帶：玻璃帶分為有織邊帶和無織邊帶（毛邊帶）主要織法是平紋。玻璃帶常用于制造高強度、介電性能好的電氣設備零部件。 （3）單向織物：單向織物是一種粗經紗和細緯紗織成的四經破緞紋或長軸緞紋織物。其特點是在經紗主向上具有高強度。 （4）立體織物立體織物是相對平面織物而言，其結構特征從一維二維發展到了三維，從而使以此為增強體的復合材料具有良好的整體性和仿形性，大大提高了復合材料的層間剪切強度和抗損傷容限。它是隨著航天、航空、兵器、船舶等部門的特殊需求發展起來的，目前其應用已拓展至汽車、體育運動器材、醫療器械等部門。主要有五類：機織三維織物、針織三維織物、正交及非正交非織造三維織物、三維編織織物和其它形式的三維織物。立體織物的形狀有塊狀、柱狀、管狀、空心截錐體及變厚度異形截面等。 （5）異形織物：異形織物的形狀和它所要增強的制品的形狀非常相似，必須在專用的織機上織造。對稱形狀的異形織物有：圓蓋、錐體、帽、啞鈴形織物等，還可以制成箱、船殼等不對稱形狀。 （6）槽芯織物：槽芯織物是由兩層平行的織物，用縱向的豎條連接起來所組成的織物，其橫截面形狀可以是三角形或矩形。 （7）玻璃纖維縫編織物：亦稱為針織氈或編織氈，它既不同于普通的織物，也不同于通常意義的氈。較典型的縫編織物是一層經紗與一層緯紗重疊在一起，通過縫編將經紗與緯紗編織在一起成為織物。縫編織物的優點如下：①它可以增加玻璃鋼層合制品的極限抗張強度，張力下的抗脫層強度以及抗彎強度；②減輕玻璃鋼制品的重量；③表面平整使玻璃鋼表面光滑；④簡化手糊操作，提高勞動生產率。這種增強材料可以在拉擠法玻璃鋼及RTM中代替連續原絲氈，還可以在離心法玻璃鋼管生產中取代方格布。 (8) 玻璃纖維絕緣套管：以玻璃纖維紗編織成管，并涂以樹脂材料制成的各種絕緣等級的套管，有PVC樹脂玻纖漆管、丙烯酸玻纖漆管、硅樹脂玻纖漆管等。 組合玻璃纖維 70年代以來，出現了把短切原絲氈、連續原絲氈、無捻粗紗織物和無捻粗紗等，按一定的順序組合起來的增強材料，大體有以下幾種： （1）短切原絲氈+無捻粗紗織物 （2）短切原絲氈+無捻粗紗布+短切原絲氈 （3）短切原絲氈+連續原絲氈+短切原絲氈 （4）短切原比氈+隨機無捻粗紗 （5）短切原絲氈或布+單向碳纖維 （6）短切原絲+表面氈 （7）玻璃布+單向無捻粗紗或玻璃細棒+玻璃布 玻璃纖維濕法氈 玻璃纖維無紡布系列產品起源于歐洲，后引入美國、日本、中國等國家。我國先后建立幾條大型生產線，主要技術來自于德國技術如常州的中興天馬、陜西華特。 國內玻璃纖維濕法氈主要分類： （1）屋面氈 用于改性瀝青防水卷材、彩色瀝青瓦等防水材料的基材 （2）管道氈 用于石油、天然氣管道的包覆，與瀝青結合防止地下管道腐蝕 （3）表面氈 玻璃鋼制品的塑形和表面拋光 （4）貼面氈 用于墻面和天花板，可以防止涂料的開裂、橘皮，多用于裝飾大型會議室、高檔酒店 （5）地板氈 用作PVC地板的基材 （6）地毯氈 用作方塊地毯的基材 （7）覆銅板氈 貼附于覆銅板可增強其沖、鉆性能 （8）蓄電池隔板氈 用作鋁酸蓄電池隔板氈的基材。 玻璃纖維布 主要用途玻璃鋼行業（約占70%）。建筑行業也有用玻璃纖維布的，主要作用就是增加強度。也作建筑外墻保溫層，內墻裝飾，內墻防潮防火等 玻璃纖維布品種：玻璃纖維網格布，玻璃纖維方格布，玻璃纖維平紋布，玻璃纖維軸向布，玻璃纖維壁布，玻璃纖維電子布。 玻璃纖維作用： 1、增強剛性和硬度，玻纖的增加可以提高塑料的強度和剛性，但是同樣的塑料的韌性會下降。例子：彎曲模量； 2、提高耐熱性和熱變形溫度，以尼龍為例，增加了玻纖的尼龍，熱變形性溫度至少提高兩倍以上，一般的玻纖增強尼龍耐溫都可以達到220度以上 3、提高尺寸穩定性，降低收縮率； 4、減少翹曲變形； 5、減少蠕變； 6、對阻燃性能因為燭芯效應，會干擾阻燃體系，影響阻燃效果； 7、降低表面的光澤度； 8、增加吸濕性； 9、玻纖處理：玻纖的長短直接影響材料的脆性的。玻纖如果處理不好，短纖會降低沖擊強度，長纖處理好會提高沖擊強度。要使得材料脆性不至于下降很大，就要選擇一定長度的玻纖。 結論：要獲得好的沖擊強度，玻纖的表面處理和玻纖的長度至關重要。 含纖量： 產品的含纖量多少也是一個關鍵的問題。我國一般采取10%、15%、20%、25%、30%等整數含量，而國外則根據產品的用途來決定玻纖的含量。 冰面防滑 2015年4月，加拿大科學家研發了一種價廉有效的方法將玻璃纖維埋入彈力橡膠中，該新型材料可用來制成冬天的防滑鞋。該材料是由一種叫做熱塑性聚氨酯的橡膠塑料制成，成千上萬的玻璃纖維被埋入其中伸展到橡膠外如一個個微小的釘子，使橡膠有如細砂紙般的感覺。
