1、ECR玻璃纤维历程
?ECR玻璃纤维的出现,解决了玻璃纤维在防腐蚀领域的应用问题
2、 ECR玻璃纤维特点
ECR(E-Glass of Chemical Resistance)是耐化学侵蚀无碱玻璃的简称
技术特点
生产难度大,技术要求严,制造成本高
但耐酸性能所有玻纤中最佳
苛刻环境中复合材料的首选
主要优点
无氟无硼,生产环保性好
优异的耐酸性、耐水性、耐应力腐蚀性以及短期抗碱性,尤其受力情况下,耐腐蚀优势更明显
力学性能提高10-15%
耐温性好,软化点比E玻璃高50℃左右
表面电阻大,在耐高电压方面更有优势
ECR玻纤力学性能
注:以上数据为ECR浸胶纱力学性能检测数据
ECR玻璃纤维耐腐蚀性能
E玻璃纤维10%盐酸浸泡不同时间后表面形态
ECR玻璃纤维10%盐酸浸泡不同时间后表面形态
ECR与E玻璃环氧棒在10%硫酸中浸泡1个月后的外观比较
3、ECR玻璃纤维发展
ECR玻璃纤维载荷下耐酸性
加载下测试环氧棒抗拉性能
测试条件:
样品直径:18mm;化学介质:1mol/L HNO3负载:7000Kg温度:常温25℃
户要求:>100H测试结果(断裂时间):1)ER增强环氧棒:5~12H2)ECR增强环氧棒:>1500H
受载荷时,ECR增强制品的耐酸优势更加明显
ECR玻璃纤维载荷下耐酸性(高温加速腐蚀条件下)
酸液温度80℃,腐蚀加速
ECR类似产品耐酸性对比
4、ECR玻璃纤维耐腐蚀机理探讨
E玻璃腐蚀机理
E玻璃在水中或酸性环境中被侵蚀,其实质是玻璃中金属离子的水解过程。
因而,影响玻璃的耐腐蚀能力主要与碱金属离子的迁移能力有关。
而碱金属离子的迁移能力又取决于玻璃的内部结构。
玻璃网络结构越完整、越致密,离子迁移越困难
玻璃的网络结构主要由其成分控制
成分 → 结构 → 性能
玻碱金属离子的迁移能力主要与玻璃网络结构有关。
ER玻璃中:
ER玻璃中同时存在[SiO4]、[AlO4]、 [AlO6]、 [BO4]和[BO3],网络完整程度下降,增大了离子迁移的通道。
[BO3]是二维层状结构,层间作用力弱;
[BO3]易产生分相,减弱了玻璃网络体完整程度
ECR玻璃中:
Si和Al全部以[SiO4]和[AlO4]四面体进入玻璃网络中,结构完整,R+迁移受限。
高电场高配位的离子,如Ti4+、Zn2+,对R+有束缚和阻碍作用,降低了R+的迁移能力
因此,一定含量的TiO2和ZnO,对提高玻璃耐腐蚀性能有着重要作用;这也是为什么真正地ECR玻纤颜色都略有偏黄的原因
4、ECR玻璃纤维应用
ECR玻纤的典型应用
用于要求耐化学腐蚀、耐高温的领域:
烟气脱硫塔/烟囱
环氧绝缘子/套管
蓄电池隔热板
耐海水腐蚀的FRP螺纹型材
化工储罐、搅拌器等
过滤材料
海洋造船
玻璃钢化工管道、污水管道
烟气脱硫塔
优点:
耐腐蚀性好,寿命长
造价低,维护费用小
重量轻,易安装
案例:北京华能电厂、国华徐电等
FRP烟囱
CPIC的ECR玻璃纤维优秀的防腐蚀性能成为FRP烟囱原材料的不二选择
绝缘棒和套管
ECR的体积电阻与“E”玻纤相当,但表面电阻要高出一倍;
ECR耐硝酸腐蚀能力更强
耐腐蚀管道
特别是污水管(sewer pipe),能提高FRP管道的寿命
Amiantit1980年生产的E-CR管道,在2005年取出来检测,测试结果与理论设计的性能曲线一致,50年的设计寿命是可以达到的。
应用: 盐碱地用输送管道、城市污水管、(日本、欧洲明确要求使用ECR)
耐化学品储罐
内衬层要用ECR表面毡;
结构层要用ECR直接纱和方格布。
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