上承：高强度玻璃纤维研究与应用（一）

    高强玻璃纤维的应用

    20世纪50年代，美国空军材料实验室（AFML）与欧文斯科宁玻璃纤维（OCF）公司签订研发比金属铝更轻更强的材料，50年代末OCF研发成功S玻璃纤维并成功应用到“民兵Ⅱ”州际弹道导弹第3级发动机壳体上，大大减轻了导弹重量。由于高强玻璃纤维具有高强、耐热、抗冲击、高透波等优异的综合性能，使得它在高性能复合材料等领域广泛应用。欧文斯科宁公司（原OCF）用S-2 ZenTronTM无捻粗纱制造的SilentexTM汽车消音器系统已在丰田汽车中使用，福特工程师采用S-2玻璃纤维生产汽车催化反应器的密封垫。

    波音公司采用S-2纤维制造货运输送带，波音AWAC等多种飞机雷达罩采用了高强玻璃纤维复合材料，飞机机身、机翼外壳、飞机地板等复合材料采用S-2玻璃纤维增强，S-2玻璃纤维在许多直升飞机叶片和传动件上也有应用。空客A380是目前航空飞机中复合材料用量最大的一种飞机，S-2玻璃纤维增强GLARE板在A380飞机的机身外壳等部位上应用。许多防弹装甲车、防弹服中也采用高强玻璃纤维作为防弹材料，且性价比优于芳纶纤维，也是近年来不断扩产的S-2纤维主要应用领域。

    我国高强玻璃纤维在航天、航空、兵器、舰船、化工等领域广泛应用，如导弹发动机壳体，宇航飞机内衬、复合材料枪托、发射炮筒、高压容器、抽油杆、防弹装甲等。随着高强玻璃纤维在压力容器、光缆、耐温材料、摩擦材料等工业领域的推广应用，对其需求量也在不断扩大。

    高强玻璃纤维的发展

    美国高强玻璃纤维工业化生产已很成熟，产品成品率高、工艺性能优良、产品生产与应用技术居世界领先地位，美国AGY公司充分利用高强玻璃纤维性价比优势，正不断拓宽高强玻璃纤维应用领域。俄罗斯玻璃钢联合体在20世纪90年代中期，高强玻璃纤维年产量最高可达2000t，玻璃熔窑产量2.5t/d，面积熔化率850～950kg/(d·m²)，熔窑寿命3～4年，产品主要应用于军工领域，在高压容器、体育器材中也有所应用。

    近年来日东纺为改善高强玻璃纤维生产工艺，对玻璃组分进行了深入研究，从助熔剂到玻璃析晶初相与气泡等研究成果都有数篇专利，目的是进一步改善拉丝工艺性能、提高成品率、降低成本，将高强玻璃纤维用于印刷线路板中。美国欧文斯科尔宁（OC）公司近年来研发Hiper-tex高性能玻璃纤维，其成本低于高强S-2玻璃纤维，性能优于无碱玻璃纤维，已在风叶、CNG和防弹复合材料应用方面进行了大量验证试验，并正向市场推广应用。

    我国高强玻璃纤维已进入工业化生产阶段，通过生产工艺改进和浸润剂优化等途径，已使高强4（HS4/S4）达到国外高强玻璃纤维产品性能，目前正进一步拓宽高强玻璃纤维应用范围，特别是在拓宽高强玻璃纤维在航空材料、防弹材料、化工管道、耐热绝缘及建筑材料中的应用。