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玻璃纤维是一种具有轻质、高强、耐高温、耐化学腐蚀、抗疲劳、电绝缘性能好等优点的材料，已经在建筑与基础设施、汽车与交通、化工、环保、电子电气、船舶与海洋等国民经济各个领域大展拳脚，实惠于民。

坚硬的石头怎么变成细如发丝的纤维？

好浪漫的创意，又神奇得像魔术，

到底怎么实现的呢？

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玻璃纤维的由来

玻璃纤维最初是由国外引进

20世纪20年代末，美国大萧条，政府出台了一条奇葩法令：禁酒令，一禁就是十四年，酒瓶生产商纷纷陷入困境。欧文斯伊利诺斯公司是当时美国最大的玻璃瓶制造商，也只能眼睁睁看着一个个玻璃熔炉被熄火。这时一位贵人——Games Slayter，他偶然经过一台玻璃熔炉，发现一些溢出的液态玻璃被吹成纤维状。Games好像牛顿被苹果砸中脑袋，玻璃纤维从此登上了历史舞台。

一年后，第二次世界大战爆发，常规材料匮乏，为满足军用战备的需求，玻璃纤维成为替代品。

人们渐渐地发现这种年轻的材料有许多优点——质量轻、强度高、绝缘性好、保温、隔热。于是，坦克、飞机、武器、防弹衣等等都用上了玻璃纤维。

如何定义？

玻璃纤维是以高岭土、叶腊石、石英砂、石灰石等天然矿石为原料，按一定的配方，经高温熔制、拉丝、络纱等数道工艺制造而成。其单丝直径在几微米到二十几微米之间，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝由数百根甚至上千根单丝组成。

我国玻璃纤维工业的兴起

我国玻璃纤维工业兴起于1958年。经过60年的发展，改革开放前主要服务于国防军工，之后转向民用，并获得迅速发展。

早期络纱车间女工

到2008年，我国的玻璃纤维池窑拉丝产量就达到160万吨，位列世界第一。

玻璃纤维的生产工艺

早期坩埚拉丝法

早期玻璃纤维的生产工艺主要是坩埚拉丝法，其中陶土坩埚法已被淘汰，代铂坩埚法则需两次成型，先把玻璃原料高温熔制成玻璃球，然后将玻璃球二次熔化，高速拉丝制成玻璃纤维原丝。

这种工艺的弊端有能耗高、成型工艺不稳定、劳动生产率低等，目前除少量特殊成份玻纤还沿用这种方法外，基本已经被淘汰。

池窑拉丝法

如今大型玻纤生产厂家均采用这种方法（将各种原料在窑炉中熔化后，直接经通路至专用漏板，拉制出玻璃纤维原丝）。

一张图get池窑拉丝工艺

这种一次成型方法具有能耗低、工艺稳定、产量质量提高等优点，使玻纤工业迅速实现了规模化生产，被业界誉为“玻纤工业的一次技术革命”。

玻璃纤维的用途

玻璃纤维是替代钢材、木材、石材等传统材料的新一代复合材料，是国家战略性新兴产业，对国家经济发展与转型升级有着重要意义。

它“上天入地，无所不能”，为我们的航空航天事业和交通运输行业添砖加瓦；它“上得了厅堂，下得了厨房”，在“高大上”的节能环保领域有它，在“接地气”的体育休闲领域也有它；它“能粗能细，灵活切换”，不但符合建筑建材的坚硬标准，还能满足电子电器的精密要求。

神奇如你——玻璃纤维！

飞机雷达罩、发动机零件、机翼部件及其内饰地板、门、座椅、辅助油箱等。

汽车车身、汽车座椅及高铁车身/结构、船体结构等。

风电叶片和机组罩、空调排风扇、土木格栅等。

高尔夫球杆、乒乓球拍、羽毛球拍、船桨桨板、滑雪板等。

复合材料墙体、保温纱窗、FRP钢筋、卫浴、门板、顶棚、采光板等。

桥梁梁体、码头、高速公路路面、管道等。

化工容器、储罐、防腐格栅、防腐管道等。

总之，玻璃纤维是一种具有轻质、高强、耐高温、耐化学腐蚀、抗疲劳、电绝缘性能好等优点的材料，已经在建筑与基础设施、汽车与交通、化工、环保、电子电气、船舶与海洋等国民经济各个领域大展拳脚，实惠于民。

内容转载自：中国复合材料学会

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