（一）外觀特點(diǎn)

一般天然或人造的有機(jī)纖維，其表面都有較深的皺紋。而玻璃纖維表面呈光滑的圓柱體，其橫斷面幾乎都是完整的圓形，宏觀來看，表面光滑，所以纖維之間的抱合力非常小，不利于和樹脂粘結(jié)。由于呈圓柱體，所以玻璃纖維彼此靠近時(shí)，空隙填充的較密實(shí)。這對(duì)提高玻璃鋼制品的玻璃含量是有利的。

（二）密度 玻璃纖維的密度較其它有機(jī)纖維為大，但比一般金屬密度要低，幾乎和鋁一祥。因此在航空工業(yè)上用玻璃鋼代替鋁鈦合金就成為可能。玻璃纖維的密度與成分有密切的關(guān)系，一般為2.5-2.7g/cm3左右，但含有大量重金屬的高彈玻璃纖維密布度可達(dá)2.9g/cm3，一般來說無堿纖維的密度比有堿纖維密度要大。

（三）抗拉強(qiáng)度 玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度比同成分的玻璃高幾十倍，例如有堿玻璃的抗拉強(qiáng)度只有 40-100MPa ，而用它拉制的玻璃纖維強(qiáng)度可達(dá)2000MPa，其強(qiáng)度提高了20-50 倍，玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度比高強(qiáng)合金鋼還要高。

1、玻璃纖維高強(qiáng)的原因 許多專家學(xué)者對(duì)玻璃纖維高強(qiáng)的原因，提出了各種不同假說。

（1）微裂紋假說 微裂紋假說認(rèn)為：玻璃的理論強(qiáng)度取決于分子或原子間的引力，其理論強(qiáng)度很高，可達(dá)2000-12000MPa。但實(shí)測(cè)強(qiáng)度很低，這是因?yàn)樵诓ＡЩ虿ＡЮw維中存在著數(shù)量不等、尺寸不同的微裂紋，因而大大降低了強(qiáng)度。微裂紋分布在玻璃或玻璃纖維的整個(gè)體積內(nèi)，但以表面的微裂紋危害較大。由于微裂紋的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害較大的微裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使強(qiáng)度下降。

玻璃纖維比玻璃的強(qiáng)度高得多，這是因?yàn)椴ＡЮw維高溫成型時(shí)減少了玻璃溶液的不均一性，使微裂紋產(chǎn)生的機(jī)會(huì)減少。此外，玻璃纖維的斷面較小，隨著表面積的減小，使微裂紋存在的幾率也減少，從而使纖維強(qiáng)度增高。有人明確地提出，直徑細(xì)的玻璃纖維強(qiáng)度比直徑粗的纖維強(qiáng)度高的原因，是由于表面微裂紋尺寸和數(shù)量較小，從而減少了應(yīng)力集中，使纖維具有較高的強(qiáng)度。

（2）分子取向假說 分子取向假說認(rèn)為，在玻璃纖維成型過程中，由于拉絲機(jī)的牽引力作用，使玻璃纖維分子產(chǎn)生定向排列，從而提高了玻璃纖維的強(qiáng)度。

２、影響玻璃纖維強(qiáng)度的因素

（１）纖維直徑和長(zhǎng)度對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響

一般情況，玻璃纖維的直徑愈細(xì)，抗拉強(qiáng)度越高，但在不同的拉絲溫度下拉制的同一直徑的纖維強(qiáng)度，也可能有區(qū)別。玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度和長(zhǎng)度有關(guān)，隨著纖維長(zhǎng)度的增加，拉伸強(qiáng)度顯著下降。直徑和長(zhǎng)度對(duì)玻璃纖維拉伸強(qiáng)度的影響，可以用微裂紋假說來解釋。因?yàn)殡S著纖維直徑和長(zhǎng)度的減小，纖維中微裂紋會(huì)相應(yīng)減少，從而提高了纖維強(qiáng)度。

（2）化學(xué)組成對(duì)強(qiáng)度的影響 一般是含堿量越高、強(qiáng)度越低。無堿纖維比有堿纖維的拉伸強(qiáng)度高20%。

（3）玻璃液質(zhì)量對(duì)玻璃纖維強(qiáng)度的影響

1、結(jié)晶雜質(zhì)的影響：當(dāng)玻璃成分波動(dòng)或漏板溫度波動(dòng)或降低時(shí)，可能導(dǎo)致纖維中結(jié)晶的出現(xiàn)。實(shí)踐證明，有結(jié)晶的纖維比無結(jié)晶的纖維強(qiáng)度要低。

2、玻璃液中的小氣泡也會(huì)降低纖維的強(qiáng)度。曾試驗(yàn)用含小氣泡的玻璃液拉直徑為5.7μm ’的玻璃纖維其強(qiáng)度比用純凈玻璃液拉制的纖維強(qiáng)度降低20%.

（4）成型條件對(duì)玻璃纖維的影響 實(shí)踐證明，用漏板拉制的玻璃纖維強(qiáng)度高于用玻璃棒法拉制的纖維。在玻璃棒法中，用煤氣加熱生產(chǎn)的纖維又比用電熱絲加熱生產(chǎn)的纖維強(qiáng)度為高。如用漏板法拉制10μm玻璃纖維的強(qiáng)度為1700MPa，而用棒法拉制相同直徑的玻璃纖維強(qiáng) 度僅為1100MPa。這是因?yàn)椴ＡО糁患訜岬杰浕?，粘度仍然很大，拉絲時(shí)纖維受到很大的應(yīng)力；此外玻璃棒法是在較低溫度下拉絲成型，其冷卻速度要比漏板法為低。

（5）表面處理對(duì)強(qiáng)度的影響 在連續(xù)拉絲時(shí)，必須在單根纖維或纖維束上敷以浸潤(rùn)劑，它在纖維表面上形成一層保護(hù)膜，防止在紡織加工過程中，纖維間發(fā)生相互摩擦，而損傷纖維降低強(qiáng)度。玻璃布經(jīng)熱處理除去浸潤(rùn)劑后，強(qiáng)度下降很多，但在用中間粘結(jié)劑處理后，強(qiáng)度一般都可回升，這是因?yàn)橹虚g粘結(jié)劑涂層一方面對(duì)纖維起到保護(hù)作用，另一方面對(duì)纖維表面缺陷有所彌補(bǔ)。

（6）存放時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響 玻璃纖維存放一段時(shí)間后其強(qiáng)度會(huì)降低，這種現(xiàn)象稱為纖維的老化。主要是空氣中的水分對(duì)纖維侵蝕的結(jié)果。因此，化學(xué)穩(wěn)定性高的纖維強(qiáng)度降低小，如同樣存放2年的有堿纖維強(qiáng)度降低33%，而無堿纖維降低很少。

（7）施加負(fù)荷時(shí)間對(duì)強(qiáng)度的影響 玻璃纖維強(qiáng)度隨著施加負(fù)荷時(shí)間的增長(zhǎng)而降低。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，尤其明顯。可能是吸附在微裂紋中的水分，在外力作用下，使微裂紋擴(kuò)展速度加快的緣故。

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