玻璃纤维：优异耐化学性和光学应用的新方向

玻璃纤维是用硅酸盐类物质经人工熔融纺丝形成的无机长丝纤维。

玻璃纤维的基本组成是硅酸盐或硼酸盐，及天然矿物的石英砂、石灰石、白云石、石蜡等加配纯碱（碳酸钠）、硼酸等。其主要成分是二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁，及钙、硼、镁、钡、钾、钠等元素的氧化物。根据玻璃纤维中碱金属氧化物含量的不同可以形成不同的玻璃纤维品种，如无碱电绝缘玻璃纤维（E玻璃纤维）、碱玻璃纤维（A玻璃纤维）、耐化学玻璃纤维（C玻璃纤维）、高拉伸模量玻璃纤维（M玻璃纤维）、高强度玻璃纤维（S玻璃纤维）、含铝玻璃纤维（L玻璃纤维）、低介电常数玻璃纤维（D玻璃纤维），以及其他特种玻璃纤维，如光导玻璃纤维、防辐射玻璃纤维等，见表1-6。

除了浓碱、浓磷酸和氢氟酸，玻璃纤维几乎能耐所有的化学试剂。

玻璃纤维是表面光滑的线状圆柱体，截面的圆整程度与纺丝工艺密切相关。

以玻璃纤维织物为增强材料、高聚物为基体而形成的复合材料，称为“玻璃钢”，在交通运输、环境保护、石油化工、电子工业、机械、航空航天、核能军事等部门和产业中得到广泛应用，具有强度高、刚性好、不吸水、外表面光洁、密度低、抗氧化、耐腐蚀、隔热绝缘、减震以及容易成形和成本较低等特点。

表1-6　几种常见的玻璃纤维化学组成（质量分数，％）(www.xing528.com)

注　各生产企业各品种牌号纤维的组成均有较大差异，但其基本组成依然是表中的几种物质。

利用玻璃纤维导光损耗低（吸收率低），芯层与皮层界面全反射，且折射漏射少，作为通信信号传输材料已得到广泛应用。

在医疗图像传输领域内，高数值孔径、宽纤芯的复式光导纤维在胃镜检测等领域也已有应用。

近年来，在光导玻璃纤维原料配方中增加适量的稀土元素，可生产出用于光学放大的玻璃纤维激光器，这是玻璃纤维发展的新方向。