Fiberglas sektörünün mevcut durumunun nasıl olduğunu biliyor musunuz?

GirişCam Elyaf

Cam elyafı, pirofilit, kuvars kumu ve kireçtaşı gibi doğal inorganik-metalik olmayan minerallerden yapılmış, yüksek-performanslı, inorganik-metalik olmayan bir malzemedir. Belirli bir formüle göre yüksek-sıcaklıkta eritme, çekme ve sarma dahil bir dizi işlemle üretilir. İyi yalıtım özellikleri, yüksek mekanik mukavemet, güçlü ısı direnci ve iyi korozyon direnci gibi avantajlara sahiptir ve otomotiv, elektronik, rüzgar enerjisi üretimi, gemi yapımı, havacılık, inşaat, petrol ve kimya endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın olarak takviye malzemesi olarak kullanılır ve çeşitli endüstrilerde kompozit malzeme olarak uygulanır.

 

Cam elyafı, alkali metal oksit içeriği, elyaf özellikleri, monofilament çapı ve elyaf görünümü dahil olmak üzere çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir. Alkali metal oksitlerin (genellikle Na₂O ve K₂O) toplam içeriğine bağlı olarak, alkali-içermeyen cam elyafı (E cam elyafı), orta-alkali cam elyafı (C cam elyafı) ve yüksek-alkali cam elyafı (A cam elyafı) olarak ayrılabilir.

 

E cam elyafı, alkali metal oksit içeriği %1'den az olan alüminoborosilikattan yapılır. Dünya genelinde cam elyafların %90'ından fazlası E-cam elyafıdır.

 

E-cam elyafı iyi elektrik yalıtımına ve mekanik özelliklere sahiptir, ancak asit direnci zayıf olduğundan asidik ortamlar için uygun değildir. Elektrik yalıtımı gerektiren uygulamalarda veya takviye malzemesi olarak yaygın olarak kullanılır.

 

Orta-alkali cam elyafı tipik olarak %8–%12 alkali metal oksit içerir. C-cam elyafı toplam cam elyaf üretiminin yaklaşık %5'ini oluşturur. C-cam elyafı güçlü asit direncine sahiptir, ancak elektriksel özellikleri zayıftır ve E-cam elyafından daha düşük mekanik dayanıma sahiptir. Ancak kimyasal korozyona karşı dayanıklıdır ve asit depolama tanklarında ve galvanik tanklarda kullanılabileceği gibi mekanik dayanım gereksinimlerinin daha düşük olduğu asfalt çatı kaplama malzemelerinin güçlendirilmesinde de kullanılabilir.

 

Bir -cam elyafı tipik olarak %14,5 veya daha yüksek alkali metal oksitler içerir. -Cam elyafının su direnci zayıftır; Sudan yapılan ürünler suya maruz kaldıktan sonra hızla kırılgan hale gelir ve mukavemetini kaybederek kullanılamaz hale gelir. Büyük ölçüde aşamalı olarak kaldırıldı.

 

Ana Üretim Yöntemleri

 

Sürekli cam elyafların ana üretim yöntemleri pota çekme ve tank fırın çekmedir. Elde edilen cam elyaf monofilamentlerin çapı genellikle 1,5μm~25μm, çoğunlukla 4μm~14μm’dir.

 

(1) Pota Çekme Yöntemi: Öncelikle belirli bileşimlere sahip çeşitli hammaddeler ezilir ve ardından bir cam tank fırınına eklenir ve burada yaklaşık 1500 derecelik yüksek sıcaklıkta eritilir. Daha sonra, bir bilya-yapma makinesi kullanılarak belirli bir çapta cam küreler oluşturulur (bu nedenle "top yöntemi" adı verilir). Cam küreler daha sonra platin yönlendirme plakası içeren bir potaya eklenir ve dönen bir eriyik halinde yeniden eritilir; bu eriyik platin yönlendirme plakasının ağzından dışarı akar ve sürekli cam elyaflara çekilir. Bu yöntem yüksek enerji tüketimine, düşük iş gücü verimliliğine ve istikrarsız şekillendirme sürecine sahiptir ve büyük ölçüde aşamalı olarak kaldırılmıştır.

(2) Tank Fırını Çizim Yöntemi: Bu yöntem, bilye-yapım sürecini atlar. Cam eriyiği, platin-rodyum alaşımlı gözenekli bölme plakasının deliklerinden dışarı aktıktan sonra, yüksek- hızlı bir çekme makinesi tarafından sürekli cam filamentler halinde çekilir. Ortaya çıkan cam eriyiği doğrudan elyafların içine çekilir, dolayısıyla adı "doğrudan çekme yöntemi" veya "tek-adım yöntemi" olarak adlandırılır. Ayrıca pota çekme yöntemiyle karşılaştırıldığında tank fırın yöntemi daha yüksek üretim kapasitesine, daha iyi proses kontrol edilebilirliğine ve daha istikrarlı ürün kalitesine sahiptir.

 

Fiberglas Gelişiminin Tarihi

 

1930'larda Owens-Illinois Cam Şirketi ve Corning Cam Fabrikası birleşerek Owens Corning Fiberglas Şirketi'ni oluşturdu. İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra, küresel fiberglas endüstrisi, sürekli gelişen üretim teknolojisiyle hızla gelişti ve PPG Industries (ABD), Saint-Gobain Group (Fransa) ve Nittobo (Japonya) gibi çok sayıda fiberglas şirketinin ortaya çıkmasına neden oldu. ülkemin fiberglas endüstrisi 1958'de başladı. Reform ve dışa açılmadan önce ağırlıklı olarak ulusal savunma ve askeri endüstriler için kullanılıyordu; Reform ve açılmanın ardından sivil kullanıma geçti ve hızla gelişti. Pazar talebinin sürekli genişlemesiyle birlikte son yıllarda ülkemin fiberglas iplik üretimi her geçen yıl arttı. 2023 yılında ülkemin toplam fiberglas iplik üretimi, bir önceki yıla göre %5,2 artışla{10}}7,23 milyon tona ulaştı.

 

Mevcut Durum ve Sorunlar

 

①. Yüksek-performanslı cam elyaf ve güçlendirilmiş kompozit ürünlerin küçük ölçekli ve kaliteli hali Şu anda ülkemin cam elyaf üretim kapasitesi, çıktısı ve üretim teknolojisi düzeyi dünyanın önde gelenleri arasındadır, ancak aşırı kapasite ve düşük-son ürünlerde ciddi homojenleşme durumuyla karşı karşıyayken, yüksek-son ürünler yetersiz tedarik ve zayıf rekabet gücünden muzdariptir. Yurt dışındaki yüksek-performanslı cam elyaf çeşitlerinin ölçeğiyle karşılaştırıldığında, ülkemdeki çeşitli yüksek-performanslı cam elyaf ürünlerinin ölçeği nispeten küçüktür. Şu anda, alkali-dirençli, yüksek-mukavemetli, düşük-dielektrik, düzensiz-şekilli, kompozit, gövde-renkli ve yüksek-silika, kuvars ve bazalt iplikler gibi çeşitli yüksek-performanslı ve özel cam elyaf ipliklerin (yüksek-modüllü ve ultra ince iplikler hariç) üretimi, toplamın yalnızca yaklaşık %1'ini oluşturmaktadır. cam elyaf çıkışı. Bu nedenle, yüksek{18}}performanslı cam elyafı ve ürünlerinin çıktısı ve kalitesi, üst düzey pazarın ihtiyaçlarını tam olarak karşılayamamaktadır.

②. Cam Elyaf ve Ürün İmalat Teknolojisi ve Ekipmanlarında Ar-Ge Yetersizliği

Ülkemin sıradan cam elyaf üretim teknolojisi ve ekipmanı uluslararası ileri düzeylere yaklaşmış veya ulaşmış olsa da, yüksek-mukavemet, düşük-dielektrik ve yüksek-silika türleri gibi yüksek-performanslı özel cam elyaflarının üretimi, mekanik özellikler, elektriksel özellikler ve ısı direnci gibi temel göstergelerde hala önemli zorluklarla karşı karşıyadır. Ayrıca, yüksek-performanslı cam elyaf bileşenlerinin ve performansının optimize edilmiş tasarımı, boyutlandırma maddeleri ve özel film-oluşturucu maddeler ve elyaf ürünlerinin derinlemesine işlenmesi gibi temel teknolojiler nispeten zayıf kalıyor ve üretim ekipmanı seviyeleri düşük, dolayısıyla yüksek-performanslı cam elyaflarının yüksek kaliteye, büyük-ölçekli üretime ve sanayileşmeye doğru geliştirilmesi engelleniyor.

③. İşletmeler Arasında Akıllı Üretimin Eşitsiz Gelişimi

Cam elyaf endüstrisindeki lider kuruluşlar ve kilit omurga kuruluşları, akıllı üretime büyük önem vermekte, akıllı yükseltmeler için güçlü bir motivasyon ve yetenek sergilemekte ve akıllı gelişimde mükemmel seviyeler ve sonuçlar sergilemektedir. Ancak küçük ve orta-ölçekli işletmeler, sınırlı fonlar, yetersiz teknolojik birikim ve yetenek eksikliği gibi faktörler nedeniyle akıllı üretimi teşvik etme motivasyonundan ve yeteneğinden yoksundur. Bu kuruluşlar, akıllı dönüşümleri sırasında, yüksek ekipman yükseltme maliyetleri, yeni teknolojilere uyum sağlama ve bu teknolojilere hakim olma zorluğu ve pazar rekabetinde maliyet avantajını sürdürme baskısı dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere zorluklarla karşı karşıyadır. Sonuç olarak, akıllı iyileştirme ve dönüşüme yatırım yapma motivasyonundan yoksundurlar ve bu da akıllı gelişimin yavaşlamasına neden olur.

 

Dört Kalkınma Önerisi

 

Cam elyaf ürünlerinin performansını daha da artırmak için temel teknoloji araştırmalarına odaklanın.

Endüstriyel zincir ve tedarik zincirindeki kilit halkalar üzerinde bağımsız kontrolün desteklenmesini hızlandırın.

Cam elyafın yeşil ve düşük{0}}karbonlu gelişimini teşvik edin.

Cam elyaf endüstrisinin genel akıllı gelişimini teşvik edin.