Sợi S-glass

Tổng quan

Sợi S-glass là loại sợi thủy tinh cường độ cao, chữ S xuất phát từ Strength (độ bền). So với E-glass thông dụng, S-glass có độ bền kéo cao hơn khoảng 35%, mô đun đàn hồi cao hơn khoảng 25% và chịu nhiệt tốt hơn, nhưng giá thành cũng cao hơn nhiều. Loại sợi này được chọn khi sản phẩm cần độ bền, độ cứng và độ tin cậy cao mà chưa cần dùng đến carbon hay aramid.

S-glass ban đầu được phát triển cho hàng không và quân sự, như vỏ tên lửa và giáp bảo vệ. Ngày nay sợi còn dùng cho bình chịu áp, cánh quạt dài, tàu thuyền hiệu suất cao và các sản phẩm composite cần chịu tải trọng và nhiệt độ khắt khe hơn E-glass. Nguồn cung của loại sợi này hạn chế hơn E-glass, nên cần đặt hàng và lên kế hoạch trước.

Thành phần và cấu tạo

Sợi S-glass thuộc nhóm thủy tinh magie – nhôm – silicat, với thành phần điển hình khoảng 65% silic dioxit, 25% oxit nhôm và 10% oxit magie, gần như không chứa boron và kiềm. Công thức này cho mạng cấu trúc thủy tinh chặt hơn, giúp sợi bền, cứng và chịu nhiệt tốt hơn E-glass.

Nhiệt độ nấu chảy và kéo sợi cao hơn E-glass nên chi phí sản xuất lớn hơn. Sợi có thể được cung cấp ở dạng roving, sợi xoắn, vải dệt hoặc prepreg, thường phủ sizing tương thích với nhựa epoxy để đạt độ bám dính tối ưu.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm

• Độ bền kéo và mô đun cao hơn E-glass rõ rệt.
• Chịu nhiệt tốt hơn, nhiệt độ hóa mềm trên 900°C.
• Chịu va đập và mỏi tốt, phù hợp cấu kiện chịu tải nặng.
• Cách điện, không cháy, bền hóa chất.
• Nhẹ hơn thép và có giá thấp hơn carbon nhiều lần.

Nhược điểm

• Giá cao hơn E-glass nhiều lần.
• Nguồn cung hạn chế, thời gian giao hàng có thể dài.
• Vẫn nặng hơn carbon, aramid và UHMWPE.
• Giòn, cần bảo hộ khi thao tác và phải dùng sizing, nhựa phù hợp.