堅硬的石頭怎么變成細(xì)如發(fā)絲的纖維？

好浪漫的創(chuàng)意，又神奇得像魔術(shù)，

到底怎么實現(xiàn)的呢？ 

玻璃纖維的由來

玻璃纖維最初也是由國外引進(jìn)

20世紀(jì)20年代末，美國大蕭條，政府出臺了一條奇葩法令：禁酒令，一禁就是十四年，酒瓶生產(chǎn)商紛紛陷入困境。歐文斯伊利諾斯公司是當(dāng)時美國最大的玻璃瓶制造商，也只能眼睜睜看著一個個玻璃熔爐被熄火。這時一位貴人——Games Slayter，他偶然經(jīng)過一臺玻璃熔爐，發(fā)現(xiàn)一些溢出的液態(tài)玻璃被吹成纖維狀。Games好像牛頓被蘋果砸中腦袋，玻璃纖維從此登上了歷史舞臺。

一年后，第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，常規(guī)材料匱乏，為滿足軍用戰(zhàn)備的需求，玻璃纖維成為替代品。

人們漸漸地發(fā)現(xiàn)這種年輕的材料有許多優(yōu)點——質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、絕緣性好、保溫、隔熱。于是，坦克、飛機(jī)、武器、防彈衣等等都用上了玻璃纖維。 

如何定義？

玻璃纖維是一種無機(jī)非金屬新材料，以高嶺土、葉臘石、石英砂、石灰石等天然礦石為原料，按一定的配方，經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗等數(shù)道工藝制造而成。其單絲直徑在幾微米到二十幾微米之間，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的 1/20-1/5 ，每束纖維原絲由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。

我國玻璃纖維工業(yè)的興起

我國玻璃纖維工業(yè)興起于1958年。經(jīng)過60年的發(fā)展，改革開放前主要服務(wù)于國防軍工，之后轉(zhuǎn)向民用，并獲得迅速發(fā)展。

早期絡(luò)紗車間女工

到2008年，我國的玻璃纖維池窯拉絲產(chǎn)量就達(dá)到160萬噸，位列世界第一。

玻璃纖維的生產(chǎn)工藝

早期坩堝拉絲法

早期玻璃纖維的生產(chǎn)工藝主要是坩堝拉絲法，其中陶土坩堝法已被淘汰，代鉑坩堝法則需兩次成型，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。

這種工藝的弊端有能耗高、成型工藝不穩(wěn)定、勞動生產(chǎn)率低等，目前除少量特殊成份玻纖還沿用這種方法外，基本已經(jīng)被淘汰。

池窯拉絲法

如今大型玻纖生產(chǎn)廠家均采用這種方法（將各種原料在窯爐中熔化后，直接經(jīng)通路至專用漏板，拉制出玻璃纖維原絲）。

一張圖get池窯拉絲工藝

這種一次成型方法具有能耗低、工藝穩(wěn)定、產(chǎn)量質(zhì)量提高等優(yōu)點，使玻纖工業(yè)迅速實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，被業(yè)界譽(yù)為“玻纖工業(yè)的一次技術(shù)革命”。

玻璃纖維的用途

玻璃纖維是替代鋼材、木材、石材等傳統(tǒng)材料的新一代復(fù)合材料，是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級有著重要意義。

它“上天入地，無所不能”，為我們的航空航天事業(yè)和交通運(yùn)輸行業(yè)添磚加瓦；它“上得了廳堂，下得了廚房”，在“高大上”的節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域有它，在“接地氣”的體育休閑領(lǐng)域也有它；它“能粗能細(xì)，靈活切換”，不但符合建筑建材的堅硬標(biāo)準(zhǔn)，還能滿足電子電器的精密要求。

神奇如你——玻璃纖維！

飛機(jī)雷達(dá)罩、發(fā)動機(jī)零件、機(jī)翼部件及其內(nèi)飾地板、門、座椅、輔助油箱等。

汽車車身、汽車座椅及高鐵車身/結(jié)構(gòu)、船體結(jié)構(gòu)等。

風(fēng)電葉片和機(jī)組罩、空調(diào)排風(fēng)扇、土木格柵等。

高爾夫球桿、乒乓球拍、羽毛球拍、船槳槳板、滑雪板等。

復(fù)合材料墻體、保溫紗窗、FRP鋼筋、衛(wèi)浴、門板、頂棚、采光板等。

橋梁梁體、碼頭、高速公路路面、管道等。

化工容器、儲罐、防腐格柵、防腐管道等。

總之，玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、抗疲勞、電絕緣性能好等優(yōu)點，已經(jīng)在建筑與基礎(chǔ)設(shè)施、汽車與交通、化工、環(huán)保、電子電氣、船舶與海洋等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域大展拳腳，實惠于民。