Стеклоткань Т-10: технические характеристики, применение и нормативная база
Стеклоткань Т-10: технические характеристики, применение и нормативная база
Стеклоткань марки Т-10 представляет собой конструкционную стеклянную ткань полотняного переплетения из алюмоборосиликатного стекла типа Е, выпускаемую по ГОСТ 19170-2001. Материал характеризуется поверхностной плотностью 280±30 г/м², толщиной 0,25±0,03 мм, разрывной нагрузкой по основе не менее 1800 Н и по утку не менее 1600 Н. Применяется в качестве армирующего наполнителя при производстве стеклопластиков, в электроизоляционных изделиях, а также как разделительный слой в многослойных конструкциях. Ткань совместима с эпоксидными, полиэфирными, фенолоформальдегидными и кремнийорганическими связующими.
1. Общие сведения о стеклоткани Т-10
Стеклоткань Т-10 относится к классу конструкционных стеклянных тканей, изготавливаемых из кручёных комплексных нитей алюмоборосиликатного стекла. Маркировка «Т» в обозначении указывает на ткань конструкционного назначения, цифра 10 — на порядковый номер марки в классификаторе. Производство регламентируется ГОСТ 19170-2001 «Ткани конструкционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия».
Исходным сырьём служат стеклянные нити, получаемые из стекла типа Е (electrical grade) с химическим составом: SiO&sub2; — 52–56%, Al&sub2;O&sub3; — 12–16%, CaO — 16–25%, B&sub2;O&sub3; — 5–10%, MgO — 0–5%. Данный состав обеспечивает высокие диэлектрические свойства, механическую прочность и термостойкость до 400°C при кратковременном воздействии.
Технологический процесс включает кручение исходных элементарных нитей в комплексные нити заданной линейной плотности, снование, проборку, ткачество на челночных или бесчелночных станках с полотняным переплетением, термическую или химическую расшлихтовку для удаления замасливателя и аппретирование при необходимости.
2. Технические характеристики по ГОСТ 19170-2001
2.1. Физико-механические показатели
| Наименование показателя | Значение | Метод контроля |
|---|---|---|
| Марка ткани | Т-10 | ГОСТ 19170-2001 |
| Поверхностная плотность, г/м² | 280±30 | ГОСТ 6943.16-94 |
| Толщина, мм | 0,25±0,03 | ГОСТ 6943.17-94 |
| Плотность ткани по основе, нитей/см | 16±1 | ГОСТ 6943.13-94 |
| Плотность ткани по утку, нитей/см | 12±1 | ГОСТ 6943.13-94 |
| Разрывная нагрузка по основе, Н, не менее | 1800 | ГОСТ 6943.10-94 |
| Разрывная нагрузка по утку, Н, не менее | 1600 | ГОСТ 6943.10-94 |
| Вид переплетения | Полотняное | Визуально |
| Ширина рулона, см | 90±1,5; 100±1,5 | ГОСТ 6943.15-94 |
| Массовая доля замасливателя, %, не более | 1,5 | ГОСТ 6943.8-94 |
| Массовая доля веществ, удаляемых при прокаливании, % | 0,5–2,5 | ГОСТ 6943.9-94 |
2.2. Электроизоляционные свойства
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом·м, не менее | 1×10¹² |
| Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом, не менее | 1×10¹² |
| Электрическая прочность, кВ/мм, не менее | 4,0 |
| Диэлектрическая проницаемость на частоте 1 МГц | 5,5–6,5 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 1 МГц, не более | 0,025 |
3. Расчётные формулы
3.1. Расчёт массы рулона
Масса погонного метра ткани Mп.м. (кг/м) определяется по формуле:
Mп.м. = ρs × b / 1000
где ρs — поверхностная плотность ткани, г/м²; b — ширина рулона, м.
Масса рулона длиной L (м):
Mрул = Mп.м. × L = ρs × b × L / 1000
Пример: для рулона шириной 1,0 м и длиной 100 м при ρs = 280 г/м² масса составит Mрул = 280 × 1,0 × 100 / 1000 = 28,0 кг.
3.2. Расчёт расхода связующего при пропитке
Теоретический расход связующего Qсв (г/м²) при изготовлении стеклопластика:
Qсв = ρs × (Vсв / Vст) × (ρсв / ρст)
где Vсв — объёмная доля связующего в композите (обычно 0,35–0,50); Vст — объёмная доля стеклоткани (0,50–0,65); ρсв — плотность связующего, г/см³; ρст — плотность стекла (2,54 г/см³).
При соотношении связующее/стеклоткань 40/60 по объёму и использовании эпоксидного связующего плотностью 1,2 г/см³ расход составит: Qсв = 280 × (0,40/0,60) × (1,2/2,54) ≈ 88,2 г/м².
3.3. Расчёт прочности стеклопластика на основе Т-10
Предел прочности при растяжении однонаправленного стеклопластика σк (МПа) по правилу смесей:
σк = σв × Vст + σм × Vсв
где σв — предел прочности стекловолокна (2400–3500 МПа для стекла типа Е); σм — предел прочности матрицы (40–80 МПа для эпоксидной смолы).
Для ткани полотняного переплетения с учётом коэффициента реализации прочности k = 0,45–0,55:
σк = k × (σв × Vст + σм × Vсв)
При Vст = 0,55, σв = 3000 МПа, k = 0,50: σк = 0,50 × (3000 × 0,55 + 60 × 0,45) ≈ 838,5 МПа.
4. Области применения
4.1. Производство стеклопластиков
Стеклоткань Т-10 является одним из наиболее востребованных армирующих наполнителей при изготовлении конструкционных стеклопластиков методами контактного формования, вакуумной инфузии, RTM (Resin Transfer Molding) и прессования. Материал обеспечивает высокие физико-механические характеристики готовых изделий: предел прочности при растяжении до 400 МПа, при изгибе до 500 МПа, модуль упругости до 25 ГПа.
4.2. Электротехническая промышленность
Благодаря высоким диэлектрическим показателям стеклоткань Т-10 применяется в производстве электроизоляционных материалов: стеклотекстолита марок СТЭФ, СТЭФ-1, СТ-ЭТФ по ГОСТ 12652-74, фольгированных диэлектриков для печатных плат, изоляционных прокладок, пазовой изоляции электрических машин.
4.3. Строительство и ремонт
В строительной отрасли стеклоткань Т-10 используется в соответствии с СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» и СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия» для армирования гидроизоляционных покрытий, усиления строительных конструкций, создания защитных оболочек трубопроводов и резервуаров, ремонта бетонных и железобетонных элементов.
4.4. Судостроение и авиастроение
В судостроении Т-10 применяется для изготовления корпусных элементов маломерных судов, переборок, палубных настилов. В авиастроении — для производства обтекателей, элементов интерьера, воздуховодов систем кондиционирования.
5. Сравнение с другими марками стеклотканей
| Показатель | Т-10 | Т-11 | Т-13 | Т-23 |
|---|---|---|---|---|
| Поверхностная плотность, г/м² | 280±30 | 380±40 | 280±30 | 340±40 |
| Толщина, мм | 0,25±0,03 | 0,32±0,03 | 0,27±0,03 | 0,28±0,03 |
| Разрывная нагрузка по основе, Н | 1800 | 2500 | 1600 | 2200 |
| Разрывная нагрузка по утку, Н | 1600 | 2200 | 1400 | 2000 |
| Переплетение | Полотняное | Полотняное | Сатин 8/3 | Полотняное |
| Плотность по основе, нит/см | 16 | 16 | 18 | 18 |
| Плотность по утку, нит/см | 12 | 12 | 14 | 14 |
6. Требования к хранению и транспортировке
Стеклоткань Т-10 должна храниться в закрытых сухих помещениях при температуре от +5°C до +35°C и относительной влажности воздуха не более 75%. Рулоны укладываются горизонтально на стеллажи или поддоны, исключающие деформацию. Не допускается воздействие прямых солнечных лучей, атмосферных осадков и агрессивных химических сред. Гарантийный срок хранения составляет 12 месяцев с даты изготовления при соблюдении условий хранения.
Транспортировка осуществляется всеми видами крытого транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов. Рулоны упаковываются в полиэтиленовую плёнку и укладываются в транспортную тару, исключающую механические повреждения.
Заключение
Стеклоткань Т-10 является универсальным конструкционным материалом, сочетающим высокие механические характеристики, отличные диэлектрические свойства и технологичность переработки. Соответствие требованиям ГОСТ 19170-2001 гарантирует стабильность показателей от партии к партии. Широкая номенклатура совместимых связующих и отработанные технологии формования делают Т-10 оптимальным выбором для производства ответственных изделий из стеклопластика в электротехнической, строительной, судостроительной и авиационной отраслях промышленности.
Нормативные документы
- ГОСТ 19170-2001 «Ткани конструкционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия».
- ГОСТ 19907-2015 «Ткани электроизоляционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия».
- ГОСТ 6943.8-94 «Стекловолокно. Метод определения массовой доли замасливателя».
- ГОСТ 6943.9-94 «Стекловолокно. Метод определения массовой доли веществ, удаляемых при прокаливании».
- ГОСТ 6943.10-94 «Стекловолокно. Метод определения разрывной нагрузки».
- ГОСТ 6943.13-94 «Стекловолокно. Метод определения плотности нитей».
- ГОСТ 6943.15-94 «Стекловолокно. Метод определения ширины».
- ГОСТ 6943.16-94 «Стекловолокно. Метод определения поверхностной плотности».
- ГОСТ 6943.17-94 «Стекловолокно. Метод определения толщины».
- ГОСТ 12652-74 «Стеклотекстолит. Технические условия».
- СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87».
- СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия».
