Festigkeit von Glasfasern als Funktion der Herstellungsparameter

Abstract

Die Festigkeit von Glasfasern (E-Glas) zeigt eine deutliche Abhängigkeit von den Herstellungsparametern. Die höchsten Festigkeitswerte werden bei einer Viskosität der Glasschmelze von etwa 10^(2,8) dPas, bei kleinen Massenströmen und dementsprechend geringen Ziehgeschwindigkeiten sowie bei geringer relativer Luftfeuchtigkeit (< 30 %) erreicht. Die bekannte Durchmesserabhängigkeit der Faserfestigkeit wird bestätigt, wenn die übrigen Ziehparameter, insbesondere der Druck auf den Düseneinlauf, Berücksichtigung finden. Die Ergebnisse lassen jedoch den Schluß zu, daß nicht der Faserradius allein die entscheidende Einflußgröße ist, sondern eine Reihe weiterer Herstellungsparameter, wie Verformungsgeschwindigkeit, Abkühlgeschwindigkeit und Zugspannung in der entstehenden Faser, die alle wiederum Funktionen des reziproken Faserdurchmessers und der Düsenbenetzung sind. Strength of glass fibres as a function of drawing parameters The strength of Ε glass fibres shows a significant dependence on forming parameters. The highest strengths occur at a viscosity of about 10^(2,8) dPa s, low mass flow and corresponding low drawing velocity, and low relative humidity (< 30 %). The known diameter dependence of fibre strength was confirmed when the main drawing parameters, especially pressure in the drawing nipple are taken into account. The results indicate that the fibre diameter is not the only important parameter but a further series of drawing parameters such as rate of deformation, cooling rate and tensile stress in the fibre produced which ah depend on the inverse of fibre diameter and wetting of the nozzle. Influence des paramètres de fabrication sur la résistance mécanique des fibres de verre La résistance des fibres de verre (verre E) dépend beaucoup des paramètres de fabrication. Elle est maximale pour une viscosité de la fonte de 10^(2,8) dPa s environ, avec des courants de masse faibles, des vitesses d'étirage correspondantes réduites et une humidité relativement faible (< 30 %). L'influence du diamètre sur la résistance mécanique des fibres est confirmée si l'on prend en compte les autres paramètres d'étirage, à savoir la pression exercée à l'entrée de la filière. Les résultats permettent de conclure que le rayon des fibres n'est pas le seul facteur déterminant, mais que d'autres paramètres de fabrication influent, comme la vitesse de formage, la vitesse de refroidissement et l'effort de traction au niveau des fibres naissantes, tous fonction à leur tour de l'inverse du diamètre des fibres et du mouillage de la filière.