ECR玻璃纤维特性与应用-定稿.pptx

耐化学腐蚀玻璃纤维,ECR,特性与应用,韩利雄 博士,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,20,世纪,30,年代,E,玻璃纤维问世,性能优异,蓬勃发展,应用领域不断扩展,面临耐腐蚀性问题,ECR,玻纤,诞生,20,世纪,80,年代,20,世纪,40-70,年代,ECR,玻璃纤维专利号：,US3847627,化学组分,重量百分比,SiO,2,5,4.5,6,0,Al,2,O,3,9,14.5,CaO,17,24,MgO,1.5,4,TiO,2,2,4,Z,n,O,/SrO/BaO,1,5.5,Na,2,O+K,2,O,1.0,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,以,E,玻璃成分为基础,不含,B,2,O,3,和,F,2,加入了,14%,的,TiO,2,和,ZnO,2,、,ECR,玻璃纤维特点,结构特点,技术特点,ECR(E-Glass of Chemical Resistance),是耐化学侵蚀无碱玻璃的简称,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,主要优点,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,原样,6h,24h,48h,E,玻璃纤维,10%,盐酸浸泡,不同时间后表面形态,原样,12h,48h,144h,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,E-glass,ECR-glass,3,、,ECR,玻璃纤维发展,传统,ECR,生产困难，成本较高,颜色略偏黄，应用受限,生产成本降低,基本无色，应用不受限,耐腐蚀性能,极佳,改进的各类无硼玻纤,耐腐蚀性能,有所下降,耐腐蚀性能,要求苛刻领域,一般腐蚀环境中,ASTM D578-00,ISO 2078-93,测试条件：,样品直径：,18mm,;,化学介质,:,1mol/L HNO,3,负载：,7000Kg,温度：常温,25,客户要求：,100H,测试结果（断裂时间）：,1,）,ER,增强环氧棒：,512H,2,）,ECR,增强环氧棒：,1500H,加载下测试环氧棒抗拉性能,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,酸液温度,80,，腐蚀加速,ECR,玻璃纤维载荷下耐酸性（高温加速腐蚀条件下）,ECR,类似产品耐酸性对比,测试条件,ECR,玻璃,国内,A,国内,B,国外,B,1mol/HNO,3,常温,1500H,400H,500H,1000H,1mol/HNO,3,80,16H,2H,3H,9H,4,、,ECR,玻璃纤维耐腐蚀机理探讨,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。

E,玻璃腐蚀机理,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表面金属离子水解扩散到溶液中内部离子向表面迁移继续水解 扩散达到平衡,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,玻璃中同时存在,SiO,4,、,AlO,4,、,AlO,6,、,BO,4,和,BO,3,，网络完整程度下降，增大了离子迁移的通道BO,3,是二维层状结构，层间作用力弱；,BO,3,易产生分相，减弱了玻璃网络体完整程度,ER,玻璃中：,Si,B,Al,E,玻璃在,酸性介质中,H,+,H,+,H,+,玻璃界面,R,+,R,+,H,+,H,+,酸性溶液,玻璃内部,H,玻璃界面,R,+,R,+,H,H,H,H,+,H,结构逐渐被破坏,H,H,酸性溶液,玻璃内部,O,Si,和,Al,全部以,SiO,4,和,AlO,4,四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,Ti,4+,、,Zn,2+,，对,R,+,有束缚和阻碍作用，降低了,R,+,的迁移能力,ECR,玻璃中：,因此，一定含量的,TiO,2,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,Si,Al,ECR,玻璃,酸性介质中,H,+,H,+,H,+,玻璃界面,R,+,H,+,H,+,R,+,H,H,+,H,+,玻璃界面,H,+,H,R,+,胶体层,O,Ti,4+,R,+,Ti,4+,ECR,环保设备,化工储罐,船艇,化工管道,脱硫塔,电气设备,4,、,ECR,玻璃纤维应用,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,ECR,玻纤的典型应用,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,烟气脱硫塔,大唐呼图壁热电厂,2330MW,工程为国内采用,FRP,材质烟囱防腐技术的示范工程,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,FRP,烟囱,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,绝缘棒,和套管,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,）,耐腐蚀管道,内衬层要用,ECR,表面毡；,结构层要用,ECR,直接纱和方格布耐化学品储罐,CPIC,部分,ECR,产品,Thank,you,!,总工室,韩利雄,：,邮箱：,。