Glasfaser
Glasfasern sind anorganische Hochleistungsfasern auf Silikatbasis, die durch Schmelzziehen aus Glasvorprodukten hergestellt werden. Sie bieten ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Preis, sind nicht brennbar, chemisch stabil und elektrisch isolierend. Glasfasern sind die am weitesten verbreiteten Verstärkungsfasern in Polymerverbundwerkstoffen.
Technische Eigenschaften
- Dichte: ca. 2,5–2,6 g/cm³
- Zugfestigkeit: ca. 2.000–3.500 MPa
- E-Modul: ca. 70–90 GPa (je nach Typ: E-Glas, S-Glas, R-Glas etc.)
- Bruchdehnung: ca. 2–5 %
- Schmelzpunkt: ca. 1.400–1.550 °C
- Wärmeleitfähigkeit: ca. 0,9–1,2 W/(m·K)
- Thermische Beständigkeit: dauerhaft bis ca. 500 °C (kurzfristig höher)
- Transparenz: ---
- Chemische Beständigkeit: sehr gut gegen Wasser, Öle, Laugen, begrenzt säurefest
- Elektrische Eigenschaften: nicht leitend, sehr gute Isolation
Haupteinsatzgebiete
- Verstärkungsfaser in GFK: Bauwesen, Automobil, Bootsbau, Windenergie
- Isolationsmaterialien: Dämmwolle, hitzebeständige Vliese, Isoliermatten
- Elektronik: Leiterplatten-Träger (FR4), Isoliergewebe
- Optische Fasern: Datenübertragung in Telekommunikation und Sensorik
- Textiltechnische Anwendungen: feine Gewebe für Filter, Dichtungen, Schutzkleidung
Verarbeitungsmethoden
- Faserherstellung: Schmelzspinnen aus Quarzglas mit Zusätzen
- Roving / Garn / Gewebe: Weiterverarbeitung zu geschnittenen Fasern, Matten, Gelegen
- Oberflächenbehandlung: Silanbeschichtung zur Haftvermittlung im Verbund
- Einbettung: in Thermoplaste, Duroplaste oder mineralische Matrices
- Weiterverarbeitung: Weben, Flechten, Schneiden, Verpressen