Sợi E-glass

Tổng quan

Sợi E-glass là loại sợi thủy tinh được sử dụng nhiều nhất trên thế giới, chiếm phần lớn sản lượng sợi thủy tinh thương mại. Chữ E xuất phát từ Electrical, vì loại thủy tinh này ban đầu được phát triển làm vật liệu cách điện nhờ hàm lượng kiềm thấp. Ngày nay E-glass là vật liệu gia cường mặc định cho composite đa dụng: cân bằng tốt giữa độ bền, khả năng chống ẩm, cách điện và giá thành.

Sợi có thể ở dạng roving, sợi xoắn, chiếu, vải dệt hoặc sợi cắt ngắn để kết hợp với nhựa polyester không no, vinyl ester, epoxy hoặc nhựa nhiệt dẻo. Nhờ giá cạnh tranh và nguồn cung ổn định, E-glass phù hợp cho sản xuất số lượng lớn, từ ống, bồn, thuyền đến cánh quạt gió và bảng mạch in.

Thành phần và cấu tạo

Sợi E-glass thuộc nhóm thủy tinh alumino-borosilicate ít kiềm. Thành phần điển hình gồm khoảng 54% silic dioxit, 14% oxit nhôm, 22% oxit canxi và magie, khoảng 10% oxit boron và dưới 2% oxit kiềm. Hàm lượng kiềm thấp giúp sợi có điện trở suất cao và ổn định trong môi trường ẩm.

Thủy tinh được nấu chảy rồi kéo qua bushing thành sợi đơn có đường kính khoảng vài micromet đến vài chục micromet, phủ sizing để bảo vệ và tăng bám dính với nhựa. Nhiệt độ hóa mềm của E-glass vào khoảng 840 – 850°C nên sợi không cháy và giữ được hình dạng ở nhiệt độ cao.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm

• Giá thành thấp nhất trong các loại sợi gia cường kỹ thuật.
• Độ bền kéo và độ cứng tốt, đủ cho phần lớn ứng dụng thông dụng.
• Cách điện tốt, hút ẩm thấp, không cháy.
• Bền hóa chất, không gỉ, không bị mối mọt.
• Nguồn cung rộng, nhiều dạng sản phẩm và dễ gia công.

Nhược điểm

• Độ bền và mô đun thấp hơn S-glass, carbon và aramid.
• Có thể bị ăn mòn bởi kiềm mạnh hoặc axit đậm đặc nếu không có lớp bảo vệ.
• Giòn, dễ mỏi khi chịu tải lặp lại lớn kéo dài.
• Sợi vụn gây ngứa và kích ứng khi thao tác, cần găng tay và khẩu trang.