近幾年，歐美復(fù)合材料產(chǎn)需均持續(xù)增長，中國尤其是中國內(nèi)地的復(fù)合材料市場發(fā)展迅速。樹脂與玻璃纖維在技術(shù)上不斷進(jìn)步，生產(chǎn)廠家的制造能力普遍提高，使得玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的價(jià)格成本已被許多行業(yè)接受。
玻璃纖維是非常好的金屬替代材料，在建筑、船舶、化工管道、汽車、航空、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，并且其應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓展，全球市場空間巨大。
2008年以來，全世界的玻璃纖維企業(yè)對擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃變得更加謹(jǐn)慎，世界玻璃纖維生產(chǎn)能力增長緩慢。2010年，全球連續(xù)玻璃纖維產(chǎn)能為471.5萬噸，預(yù)計(jì)今年為530萬噸。
《中國玻璃纖維行業(yè)市場規(guī)模與競爭狀況分析報(bào)告前瞻》顯示，與全球市場相比，國內(nèi)市場具備更大的增長潛力。2010年全國玻璃纖維累計(jì)產(chǎn)量256萬噸，比上年同期增長近25個(gè)百分點(diǎn)，中國玻纖產(chǎn)能占世界的比重為超過50%，且池窯拉絲產(chǎn)量占中國全部玻纖產(chǎn)量的比重已經(jīng)由2002年的44%上升到2010年的80%以上。
前瞻網(wǎng)表示，我國玻璃纖維企業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量已處上游水平，深加工產(chǎn)品比例逐年提升。中國玻璃纖維行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)毛利率在25-35%之間，明顯高于國外巨頭10%的毛利率。世界玻璃纖維行業(yè)長期以來一直是寡頭壟斷格局，中國作為新生力量，經(jīng)過近幾年來年均20%以上的產(chǎn)能增速，預(yù)計(jì)今年將占據(jù)全球60%以上的份額，成為國際玻璃纖維市場上的新寡頭。
玻璃纖維是非常好的金屬材料替代材料，隨著市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，玻璃纖維成為建筑、交通、電子、電氣、化工、冶金、環(huán)境保護(hù)、國防等行業(yè)必不可少的原材料。由于在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，因此，玻璃纖維日益受到人們的重視。全球玻纖生產(chǎn)消費(fèi)大國主要是美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家，其人均玻纖消費(fèi)量較高。歐洲仍然是玻璃纖維消費(fèi)的最大地區(qū)，用量占全球總用量的35%。
玻璃纖維按形態(tài)和長度，可分為連續(xù)纖維、定長纖維和玻璃棉；按玻璃成分，可分為無堿、耐化學(xué)、高堿、中堿、高強(qiáng)度、高彈性模量和耐堿（抗堿）玻璃纖維等。
生產(chǎn)玻璃纖維的主要原料是：石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白云石、硼酸、純堿、芒硝、螢石等。生產(chǎn)方法大致分兩類：一類是將熔融玻璃直接制成纖維；一類是將熔融玻璃先制成直徑20mm的玻璃球或棒，再以多種方式加熱重熔后制成直徑為3～80μm的甚細(xì)纖維。通過鉑合金板以機(jī)械拉絲方法拉制的無限長的纖維，稱為連續(xù)玻璃纖維，通稱長纖維。通過輥筒或氣流制成的非連續(xù)纖維,稱為定長玻璃纖維，通稱短纖維。
玻璃纖維按組成、性質(zhì)和用途，分為不同的級別。按標(biāo)準(zhǔn)級規(guī)定(見表)，E級玻璃纖維使用最普遍，廣泛用于電絕緣材料；S級為特殊纖維。
生產(chǎn)玻璃纖維用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。國際上已經(jīng)商品化的纖維用的玻璃成分如下：
E-玻璃
亦稱無堿玻璃，是一種硼硅酸鹽玻璃。目前是應(yīng)用最廣泛的一種玻璃纖維用玻璃成分，具有良好的電氣絕緣性及機(jī)械性能，廣泛用于生產(chǎn)電絕緣用玻璃纖維，也大量用于生產(chǎn)玻璃鋼用玻璃纖維，它的缺點(diǎn)是易被無機(jī)酸侵蝕，故不適于用在酸性環(huán)境。
C-玻璃
亦稱中堿玻璃，其特點(diǎn)是耐化學(xué)性特別是耐酸性優(yōu)于無堿玻璃，但電氣性能差，機(jī)械強(qiáng)度低于無堿玻璃纖維10%～20%，通常國外的中堿玻璃纖維含一定數(shù)量的三氧化二硼，而我國的中堿玻璃纖維則完全不含硼。在國外，中堿玻璃纖維只是用于生產(chǎn)耐腐蝕的玻璃纖維產(chǎn)品，如用于生產(chǎn)玻璃纖維表面氈等，也用于增強(qiáng)瀝青屋面材料，但在我國中堿玻璃纖維占據(jù)玻璃纖維產(chǎn)量的一大半（60%），廣泛用于玻璃鋼的增強(qiáng)以及過濾織物，包扎織物等的生產(chǎn)，因?yàn)槠鋬r(jià)格低于無堿玻璃纖維而有較強(qiáng)的競爭力。
高強(qiáng)玻璃纖維
其特點(diǎn)是高強(qiáng)度、高模量，它的單纖維抗拉強(qiáng)度為2800MPa，比無堿玻纖抗拉強(qiáng)度高25%左右，彈性模量86000MPa，比E-玻璃纖維的強(qiáng)度高。用它們生產(chǎn)的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲及運(yùn)動(dòng)器械。但是由于價(jià)格昂貴，如今在民用方面還不能得到推廣，全世界產(chǎn)量也就幾千噸左右。
AR玻璃纖維
亦稱耐堿玻璃纖維，耐堿玻璃纖維是玻璃纖維增強(qiáng)（水泥）混凝土（簡稱GRC）的肋筋材料，是100%無機(jī)纖維，在非承重的水泥構(gòu)件中是鋼材和石棉的理想替代品。耐堿玻璃纖維的特點(diǎn)是耐堿性好，能有效抵抗水泥中高堿物質(zhì)的侵蝕，握裹力強(qiáng)，彈性模量、抗沖擊、抗拉、抗彎強(qiáng)度極高，不燃、抗凍、耐溫度、濕度變化能力強(qiáng)，抗裂、抗?jié)B性能卓越，具有可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，易成型等特點(diǎn)，耐堿玻璃纖維是廣泛應(yīng)用在高性能增強(qiáng)（水泥）混凝土中的一種新型的綠色環(huán)保型增強(qiáng)材料。
A玻璃
亦稱高堿玻璃，是一種典型的鈉硅酸鹽玻璃，因耐水性很差，很少用于生產(chǎn)玻璃纖維。
E-CR玻璃
是一種改進(jìn)的無硼無堿玻璃，用于生產(chǎn)耐酸耐水性好的玻璃纖維，其耐水性比無堿玻纖改善7～8倍，耐酸性比中堿玻纖也優(yōu)越不少，是專為地下管道、貯罐等開發(fā)的新品種。
D玻璃
亦稱低介電玻璃，用于生產(chǎn)介電強(qiáng)度好的低介電玻璃纖維。
除了以上的玻璃纖維成分以外，如今還出現(xiàn)一種新的無堿玻璃纖維，它完全不含硼，從而減輕環(huán)境污染，但其電絕緣性能及機(jī)械性能都與傳統(tǒng)的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維，已用在生產(chǎn)玻璃棉中，據(jù)稱在作玻璃鋼增強(qiáng)材料方面也有潛力。此外還有無氟玻璃纖維，是為環(huán)保要求而開發(fā)出來的改進(jìn)型無堿玻璃纖維。
識別高堿玻璃纖維
檢驗(yàn)的簡單方法是將纖維放在沸水里而煮6—7h，如果是高堿玻硝纖維，經(jīng)過沸水煮后，經(jīng)向和緯向的纖
維全部變疏松了。
按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，玻璃纖維的分類方法很多，一般從長度和直徑、組成和性能兩個(gè)角度來劃分。
玻璃纖維生產(chǎn)工藝有兩種：兩次成型-坩堝拉絲法，一次成型-池窯拉絲法。
坩堝拉絲法工藝繁多，先把玻璃原料高溫熔制成玻璃球，然后將玻璃球二次熔化，高速拉絲制成玻璃纖維原絲。這種工藝有能耗高、成型工藝不穩(wěn)定、勞動(dòng)生產(chǎn)率低等種種弊端，基本被大型玻纖生產(chǎn)廠家淘汰。
池窯拉絲法把葉臘石等原料在窯爐中熔制成玻璃溶液，排除氣泡后經(jīng)通路運(yùn)送至多孔漏板，高速拉制成玻纖原絲。窯爐可以通過多條通路連接上百個(gè)漏板同時(shí)生產(chǎn)。這種工藝工序簡單、節(jié)能降耗、成型穩(wěn)定、高效高產(chǎn)，便于大規(guī)模全自動(dòng)化生產(chǎn)，成為國際主流生產(chǎn)工藝，用該工藝生產(chǎn)的玻璃纖維約占全球產(chǎn)量的90%以上。
測試標(biāo)準(zhǔn)/玻璃纖維 編輯
玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度高，伸長小(3%)，測試方法標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T14338-1993合成短纖維卷曲性試驗(yàn)方法，GB/T15232-1994紡織玻璃纖維氈拉伸斷裂強(qiáng)力的測定，GB/7689.5玻璃纖維拉伸斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長的測定，GBT15232-1994紡織玻璃纖維氈拉伸斷裂強(qiáng)力的測定，GB/T7689.5-2001|增強(qiáng)材料機(jī)織物試驗(yàn)方法第5部分：玻璃纖維拉伸斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長的測定等等。單纖維強(qiáng)伸性能試驗(yàn)要采用能測試玻璃纖維的高強(qiáng)高模纖維強(qiáng)力儀。
成分/玻璃纖維 編輯
生產(chǎn)玻璃纖維用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。目前國際上已經(jīng)商品化的纖維用的玻璃成分如下：
磨碎玻璃纖維1、E-玻璃亦稱無堿玻璃，是一種硼硅酸鹽玻璃。目前是應(yīng)用最廣泛的一種玻璃纖維用玻璃成分，具有良好的電氣絕緣性及機(jī)械性能，廣泛用于生產(chǎn)電絕緣用玻璃纖維，也大量用于生產(chǎn)玻璃鋼用玻璃纖維，它的缺點(diǎn)是易被無機(jī)酸侵蝕，故不適于用在酸性環(huán)境。
2、C-玻璃亦稱中堿玻璃，其特點(diǎn)是耐化學(xué)性特別是耐酸性優(yōu)于無堿玻璃，但電氣性能差，機(jī)械強(qiáng)度低于無堿玻璃纖維10%～20%，通常國外的中堿玻璃纖維含一定數(shù)量的三氧化二硼，而我國的中堿玻璃纖維則完全不含硼。在國外，中堿玻璃纖維只是用于生產(chǎn)耐腐蝕的玻璃纖維產(chǎn)品，如用于生產(chǎn)玻璃纖維表面氈等，也用于增強(qiáng)瀝青屋面材料，但在我國中堿玻璃纖維占據(jù)玻璃纖維產(chǎn)量的一大半（60%），廣泛用于玻璃鋼的增強(qiáng)以及過濾織物，包扎織物等的生產(chǎn)，因?yàn)槠鋬r(jià)格低于無堿玻璃纖維而有較強(qiáng)的競爭力。
3、高強(qiáng)玻璃纖維其特點(diǎn)是高強(qiáng)度、高模量，它的單纖維抗拉強(qiáng)度為2800MPa，比無堿玻纖抗拉強(qiáng)度高25%左右，彈性模量86000MPa，比E-玻璃纖維的強(qiáng)度高。用它們生產(chǎn)的玻璃鋼制品多用于軍工、空間、防彈盔甲及運(yùn)動(dòng)器械。但是由于價(jià)格昂貴，目前在民用方面還不能得到推廣，全世界產(chǎn)量也就幾千噸左右。
4、AR玻璃纖維亦稱耐堿玻璃纖維，主要是為了增強(qiáng)水泥而研制的。
5、A玻璃亦稱高堿玻璃，是一種典型的鈉硅酸鹽玻璃，因耐水性很差，很少用于生產(chǎn)玻璃纖維。
6、E-CR玻璃是一種改進(jìn)的無硼無堿玻璃，用于生產(chǎn)耐酸耐水性好的玻璃纖維，其耐水性比無堿玻纖改善7～8倍，耐酸性比中堿玻纖也優(yōu)越不少，是專為地下管道、貯罐等開發(fā)的新品種。
7、D玻璃亦稱低介電玻璃，用于生產(chǎn)介電強(qiáng)度好的低介電玻璃纖維。
除了以上的玻璃纖維成分以外，近年來還出現(xiàn)一種新的無堿玻璃纖維，它完全不含硼，從而減輕環(huán)境污染，但其電絕緣性能及機(jī)械性能都與傳統(tǒng)的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維，已用在生產(chǎn)玻璃棉中，據(jù)稱在作玻璃鋼增強(qiáng)材料方面也有潛力。此外還有無氟玻璃纖維，是為環(huán)保要求而開發(fā)出來的改進(jìn)型無堿玻璃纖維。