Strukturelle und mechanische Eigenschaften von Glasfasern mit linear und dreidimensional verzweigtem Netzwerk Teil 1. Abhängigkeit vom Faserradius

Abstract

Nach dem Düsenziehverfahren präparierte und vor der Ziehtrommel abgefangene (jungfräuliche) Fasern aus E-Glas, Erdalkali- und Alkalimetaphosphatglas wurden unter definierten Ziehbedingungen hergestellt und in Abhängigkeit vom Faserdurchmesser, der sowohl die thermische als auch die mechanische Vorgeschichte der Fasern bestimmt, die Zugfestigkeit und die elastischen Konstanten ermittelt. Während die Zugfestigkeit als Funktion der Faserziehparameter (Düsendruck, -temperatur, Massenstrom, Ziehspannung) ein Optimum besitzt, das aus induzierten Schwachstellen (durch hohe Ziehspannungen z. B.) einerseits und anisotroper bzw. orientierter Struktur andererseits gebildet wird, geben E-Modul, Torsionsmodul und die daraus berechnete scheinbare Poisson-Zahl direktere Hinweise auf Anisotropie und Orientierung der Faserstruktur im Vergleich zur isotropen Struktur des kompakten Glases. Nicht nur bei den Metaphosphatglasfasern, sondern auch bei den E-Glasfasern werden Werte der scheinbaren Poisson-Zahl erreicht, die weit über denen des kompakten Glases liegen und zum Teil den Wert 0,5 übersteigen.