Среди предметов, которые можно сделать из стекла, кувшинов и окон из известково-натриевого стекла, а также кухонной утвари из боросиликатного стекла, есть и более сложные материалы. Волоконно-оптические кабели, которые сегодня используются для передачи данных на почти всех наших коммуникациях. А стекловолокно? Это, конечно, оень важный материал. Вы всегда можете заказать стеклолакоткани.
Стекловолокно может быть не популярным материалом, но оно вездесуще. Это тоже большой бизнес. Во всем мире производители ежегодно производят около 5 миллионов метрических тонн материала, в основном для изоляции и композитов. По оценкам рыночных аналитиков, объем производства в 2017 году составил почти 14 миллиардов долларов. По их прогнозам, к 2025 году эта цифра превысит 21 миллиард долларов.
Производители стекловолокна производят этот тонкий материал в промышленных масштабах с 1930-х годов, когда он начал набирать популярность в качестве теплоизоляционного материала для зданий. С тех пор многое изменилось, поскольку производители научились изменять состав стекловолокна, чтобы придать ему свойства, которые лучше подходят для того или иного применения. Но многие основы, в том числе ключевые исходные материалы — кварцевый песок (в основном SiO2), кальцинированная сода (или карбонат натрия, Na2CO3) и известняк (CaCO3) — остаются прежними.
Ветряные мельницы, гидроциклы и тысячи других изделий прочны, но легки, потому что сделаны из стекловолокна.
Для формирования волокон диаметром от 5 до 20 мкм производители подают расплавленное стекло в экструзионное устройство, которое пропускает горячую жидкость через сопло с тысячами крошечных отверстий. Этапы настройки и обработки различаются в зависимости от типа производимого волокна. Например, производство волокон стекловаты для изоляции изначально похоже на производство сахарной ваты. Тонкие струйки стекла выходят горизонтально через отверстия во вращающемся вертушке и быстро затвердевают. После этого они измельчаются потоками воздуха, которые сдуваются на движущуюся конвейерную ленту, где они собираются и превращаются в изоляционные материалы, включая маты и плиты.
Производители стекла обычно используют процесс вертикальной экструзии для производства так называемых непрерывных волокон для армирования пластмасс. Отдельные волокна собираются в пучки из 200–6000 нитей и сплетаются в ткани, обрабатываются полимерами (смолами), чтобы скрепить их, или обрабатываются другими способами, в зависимости от применения.
Одним из первых основных применений армирующего волокна были печатные платы. Эти знакомые зеленые пластины, которые можно найти почти в каждом электронном устройстве, содержат волокна стекла, которые состоят в основном из кремнезема, оксида алюминия, оксида кальция (CaO) и оксида бора (B2O3), покрытых эпоксидной смолой.