福彩书面报告.doc

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1、一、摘要二、前言2-1玻璃纖維背景追溯玻璃纖維的歷史，已超過三千年以上。自古代埃及遺跡裡發現將玻璃延伸細化之玻璃纖維作為工藝品開始，古代人類已將玻璃溶解，並延伸成纖維狀。當時，其用途侷限於工藝品，而工業化產業用途則是近數十年的事。第一次世界大戰時，德國首先將玻璃短纖維代替石棉作為斷熱材，開啟了玻璃纖維工業化的時代。爾後，進入1930年代，則有美國OwensIllinoisGlass公司與日本日東紡績公司開始生產玻璃長纖維。至第二次世界大戰時，美國軍事研究單位發明了將玻璃纖維與不飽和聚酯樹脂組合成FRP

2、（FiberReinforcedPlastics）複合材。因此，複合材料時代之來臨與玻璃纖維工業之啟蒙發展有密切之關係。當然，其他多種材料如同玻璃纖維亦因戰爭之際會，在非預期狀況下應醞而生。2-2玻璃纖維簡介玻璃纖維強化塑膠（GlassReinforcedPlastic，簡稱GRP，或FiberReinforcedPlastic，簡稱FRP），也稱作玻璃纖維增強塑料。是一種以高分子樹脂為基材（Matrix），以玻璃纖維為強化材，經過複合工藝而製成的複合材料，作為塑料的增強材料。通常具有耐腐蝕，抗老化，

3、絕緣性好等特點，在不同類型的運動用具、管道、造船、汽車與電子產品之外殼與印刷電路板（PCB-printedcircuitboard）等領域有廣泛應用。玻璃纖維因具有以下之特點使其之使用遠較其它種類纖維來得廣泛，發展速度亦遙遙領先，其特性列舉如下：（1）高拉伸強度：強度與重量比（σ/ρ）超過剛絲在某方面之應用。（2）彈性係數高：剛性佳。（3）耐熱及耐火性：因玻璃纖維是無機化合物，故它不自燃亦不助燃。（4）耐化學性：對部分化學品，玻纖有相當優異之耐化學性，而對蕈、細菌、或昆蟲之攻擊亦相當遲鈍。（5）抗濕性

4、：玻璃不吸收水分，它既不膨脹亦不拉長及不分解，玻璃纖維不會迅速腐壞，在濕的環境下持續保持一貫的機械強度。（6）熱性質：由於低的熱線性膨脹係數和高的熱傳導係數，因而在熱環境下玻璃纖維顯現優越的功能。（7）電性：玻璃是非導電性，對於電性絕緣是理想的材料，所製成之產品具有高介電強度及低介電損失性質（8）加工性佳：可作成股、束、氈、織布等不同型態之產品。（9）價格便宜。2-3玻璃纖維型態玻纖之產品與需求特性玻纖之產品依需求而異，其型態有玻璃紗（GlassYarn），玻璃布（GlassCloth），紗束（Rov

5、ing），編紗束（WovenRoving），切股（ChoppedStrand），切股氈（ChoppedStrandMat），表面蓆（FiberglassTissue），連續氈（ContinuousStrandMat）或磨碎纖維（MilledFiber）等。圖2-1玻璃纖維紗圖2-2玻璃纖維布圖2-3併股紗束圖2-4直捲紗束圖2-5編紗束圖2-6切股圖2-7切股氈(乳膠型)圖2-8切股氈(粉膠型)2-3玻璃纖維種類2-3-1E-glassfiberE由electrical之第一個字母而來，為電氣用之意，

6、因其具有電氣絕緣之特性，多用於電氣用品，為無鹼玻璃(non-alkali)，其氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)等鹼土金屬之總含量只有0-1%程度，其耐熱性及耐腐蝕性佳。2-3-2C-glassfiberC由chemical而來，使用於需有耐酸性之化學品作為被覆(lining)之用，其鹼土金屬含量約為10%。2-3-3A-glassfiberA由aklali而來，耐酸性與C玻璃相近、耐腐蝕性較差，鹼土金屬含量約達14%，故為含鹼玻璃。2-3-4S-glassfiberS由strength而來，因其具

7、有特別高之強度特性，使用於航太空等特殊用途。2-3-5M-glassfiberM是由modulus而來，因其具有高彈性係數之故。三、玻璃纖維複合材料當前之發展玻璃長纖維之用途大部份使用在工程塑膠與水泥之強化材，尤其是FRP為搭配基材樹脂之種類不同，而有各種玻纖、含量與成形方法等特性需求；另外，則有自生活用品之電氣、電子配件至汽車、船舶與建築土木等各種範疇應用。基材樹脂中使用不飽和聚酯樹脂較多，例如FRP即多數使用之。熱硬化樹脂與其它如乙烯基酯（VinylEster）、epoxy與壓克力系等樹脂，亦有使

8、用。若基材樹脂為熱塑性樹脂時，吾人稱之為FRTP（FiberGlassReinforcedThermoplastics）以區別之。基材樹脂大致為Nylon、PET、PBT、PP、ABS與PPS等等。複合材料之成形則有手工鋪疊、真空袋/高壓釜、匹配模成形、繞絲成形（FW）與SMC板成形等超過15種以上之成形法。印刷電路版，先將玻纖布含浸環氧樹脂形成預浸材（Prepreg），再重疊八層加壓成基板。並且，亦有使用玻纖紙（GlassPaper）代表玻纖布（Gla