玻璃纤维的弹性模量引起了许多研究人员的注意,其原因不仅因为这种性能是任何在机械作用下工作材料的重要性能之一,而且通过研究可促成对纤维结构得出更加正确的概念。
      由于玻璃纤维的弹性伸长较小,拉伸试验测定时,纤维易在夹具中滑移等原因,弹性模量测定比较困难。目前弹性模量测试有两种方法。一种是根据虎克定律原理拉伸纤维,测出纤维的断裂伸长,计算出弹性模量。另一种是测定声波在纤维中的传播速度,根据音频讯号发生器输入的准确频率和纤维密度,按下列公式计算而得:
           E = 0.098·C²·ρ/g = 0.098·(λƒ)²·ρ/g          
式中     E － 弹性模量，MPa；
           C － 声波速度，cm/s； 
            λ － 声波波长，cm；
            ƒ － 声波频率，1/s； 
            ρ － 纤维密度，kg/cm³；
            g － 重力加速度，cm/s²。
      用声波法测得我国玻璃纤维的弹性模量。E玻璃纤维为71.5GPa,S玻璃纤维2^# 为83.3GPa,S玻璃纤维4^# 为86.4GPa,M玻璃纤维为93.1GPa。
      玻璃纤维的弹性模量低于金属合金,高于有机纤维。为了提高结构复合材料的刚度,研究制备高弹性模量的新型玻璃纤维,但是至今成效并不显著。
      玻璃纤维的弹性模量与玻璃组成、结构密切相关。钠钙硅玻璃纤维弹性模量约为65.3GPa,而钙铝硅的E玻璃纤维提高了9.5%,镁铝硅的S玻璃纤维有着更紧密的玻璃结构,弹性模量又比E玻璃纤维提高了20.8%。
      研究表明,同种玻璃纤维的弹性模量与纤维直径(6～100μm)无关,这表明它们具有近似的分子结构。
      研究还表明,玻璃纤维的弹性伸长率很低,E玻璃纤维仅3%左右,而S玻璃纤维也只有5.4%左右。这说明玻璃纤维只存在弹性变形,是完全弹性体。在拉伸时,不存在屈服点,这也是玻璃纤维和有机纤维的不同之点。有机纤维除了弹性变形外,还有显著的塑性伸长。表1-5列出了玻璃纤维与其它纤维的弹性模量和断裂伸长率。
                                                  表1-5      纤维弹性模量及伸长率