【中玻網(wǎng)】微裂紋假說認(rèn)為：玻璃的理論強(qiáng)度取決于分子或原子間的引力，其理論強(qiáng)度很高，可達(dá)2000-12000MPa。但實測強(qiáng)度很低，這是因為在玻璃或玻璃纖維中存在著數(shù)量不等、尺寸不同的微裂紋，因而大大降低了強(qiáng)度。微裂紋分布在玻璃或玻璃纖維的整個體積內(nèi)，但以表面的微裂紋危害非常大。由于微裂紋的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害非常大的微裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使強(qiáng)度下降。
　　
　　玻璃纖維比玻璃的強(qiáng)度高得多，這是因為玻璃纖維高溫成型時減少了玻璃溶液的不均一性，使微裂紋產(chǎn)生的機(jī)會減少。此外，玻璃纖維的斷面較小，隨著表面積的減小，使微裂紋存在的幾率也減少，從而使纖維強(qiáng)度增高。有人明確地提出，直徑細(xì)的玻璃纖維強(qiáng)度比直徑粗的纖維強(qiáng)度高的原因，是由于表面微裂紋尺寸和數(shù)量較小，從而減少了應(yīng)力集中，使纖維具有較高的強(qiáng)度。
　　
　?。ǎ玻┓肿尤∠蚣僬f分子取向假說認(rèn)為，在玻璃纖維成型過程中，由于拉絲機(jī)的牽引力作用，使玻璃纖維分子產(chǎn)生定向排列，從而提高了玻璃纖維的強(qiáng)度。
　　
　　２、影響玻璃纖維強(qiáng)度的因素
　　
　?。ǎ保├w維直徑和長度對拉伸強(qiáng)度的影響一般情況，玻璃纖維的直徑愈細(xì)，抗拉強(qiáng)度越高，見下表，但在不同的拉絲溫度下拉制的同一直徑的纖維強(qiáng)度，也可能有區(qū)別。玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度和長度有關(guān)，隨著纖維長度的增加，拉伸強(qiáng)度顯著下降直徑和長度對玻璃纖維拉伸強(qiáng)度的影響，可以用微裂紋假說來解釋。因為隨著纖維直徑和長度的減小，纖維中微裂紋會相應(yīng)減少，從而提高了纖維強(qiáng)度
　　
　　（2）化學(xué)組成對強(qiáng)度的影響一般是含堿量越高、強(qiáng)度越低。無堿纖維比有堿纖維的拉伸強(qiáng)度高20%
　　
　?。?）玻璃液質(zhì)量對玻璃纖維強(qiáng)度的影響
　　
　　1、結(jié)晶雜質(zhì)的影響：當(dāng)玻璃成分波動或漏板溫度波動或降低時，可能導(dǎo)致纖維中結(jié)晶的出現(xiàn)。實踐證明，有結(jié)晶的纖維比無結(jié)晶的纖維強(qiáng)度要低。
　　
　　2、玻璃液中的小氣泡也會降低纖維的強(qiáng)度。曾試驗用含小氣泡的玻璃液拉直徑為5.7μm’的玻璃纖維其強(qiáng)度比用純凈玻璃液拉制的纖維強(qiáng)度降低20%.
　　
　　實踐證明，用漏板拉制的玻璃纖維強(qiáng)度高于用玻璃棒法拉制的纖維。在玻璃棒法中，用煤氣加熱生產(chǎn)的纖維又比用電熱絲加熱生產(chǎn)的纖維強(qiáng)度為高。如用漏板法拉制10μm玻璃纖維的強(qiáng)度為1700MPa，而用棒法拉制相同直徑的玻璃纖維強(qiáng)
　　
　　度僅為1100MPa。這是因為玻璃棒只加熱到軟化，粘度仍然很大，拉絲時纖維受到很大的應(yīng)力；此外玻璃棒法是在較低溫度下拉絲成型，其冷卻速度要比漏板法為低。
　　
　?。?）表面處理對強(qiáng)度的影響
　　
　　在連續(xù)拉絲時，必須在單根纖維或纖維束上敷以浸潤劑，它在纖維表面上形成一層保護(hù)膜，防止在紡織加工過程中，纖維間發(fā)生相互摩擦，而損傷纖維降低強(qiáng)度。玻璃布經(jīng)熱處理除去浸潤劑后，強(qiáng)度下降很多，但在用中間粘結(jié)劑處理后，強(qiáng)度一般都可回升，這是因為中間粘結(jié)劑涂層一方面對纖維起到保護(hù)作用，另一方面對纖維表面缺點有所彌補(bǔ)。
　　
　?。?）存放時間對強(qiáng)度的影響
　　
　　玻璃纖維存放一段時間后其強(qiáng)度會降低，這種現(xiàn)象稱為纖維的老化。主要是空氣中的水分對纖維侵蝕的結(jié)果。因此，化學(xué)穩(wěn)定性高的纖維強(qiáng)度降低小，如同樣存放2年的有堿纖維強(qiáng)度降低33%，而無堿纖維降低很少。
　　
　　（7）施加負(fù)荷時間對強(qiáng)度的影響
　　
　　玻璃纖維強(qiáng)度隨著施加負(fù)荷時間的增長而降低。當(dāng)環(huán)境溫度較高時，尤其明顯?？赡苁俏皆谖⒘鸭y中的水分，在外力作用下，使微裂紋擴(kuò)展速度加快的緣故。
　　
　　（四）玻璃纖維的彈性玻璃纖維的延伸率
　　
　　纖維的延伸率是指纖維在外力作用下，直至拉斷時的伸長百分率。玻璃纖維的延伸率比其它農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系纖維的延伸率低，一般為’(左右，其伸長的程度與所施加的力成正比，直到纖維斷裂為止，不存在屈服點。負(fù)荷去掉后可以恢復(fù)原來長度，因此玻璃纖維是完全的彈性體。
　　
　　（五）玻璃纖維的耐磨性和耐折性
　　
　　記者了解到，玻璃纖維的耐磨性是指纖維抗摩擦的能力；玻璃纖維的耐折性是指纖維抵抗折斷的能力。玻璃纖維這兩個性能都很差。當(dāng)纖維表面吸附水分后能加速微裂紋擴(kuò)展，使纖維耐磨性和耐折性降低。為了提高玻璃纖維的柔性以滿足紡織工藝的要求，可以采用適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。如?jīng)0.2%陽離子活性劑水溶液處理后，玻璃纖維的耐磨性比未處理的高200倍，纖維的柔性一般以斷裂前彎曲半徑的大小表示。彎曲半徑越小，柔性越好。如玻璃纖維直徑為9μm時，其彎曲半徑為0.094mm，而超細(xì)纖維直徑為3.6μm時，其彎曲半徑為0.038mm。
　　
　?。┎ＡЮw維的電性能
　　
　　由于玻璃纖維的介電性好，耐熱性良好，吸濕性小，并且不燃燒，所以無堿玻璃纖維制品在電氣、電機(jī)工業(yè)中得到了廣泛而有效的應(yīng)用。
　　
　?。ㄆ撸┎ＡЮw維的熱性能
　　
　　玻璃纖維的導(dǎo)熱性低，特別是玻璃棉制品密度小，壽命長和耐高溫，廣泛用于建筑和工業(yè)的保溫、隔熱和隔冷，是一種優(yōu)良的熱絕緣材料。
　　
　　玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)（即通過單位傳熱面積13溫度梯度為1℃/m，時間為1h所通過的熱量）為0.7-1.28W(m.K），但拉制玻璃纖維后，其導(dǎo)熱系數(shù)只有0.035W(m.K產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，主要是纖維間的空隙非常大，密度較小。密度越小，其導(dǎo)熱系數(shù)越小，主要是因為空氣導(dǎo)熱系數(shù)低所致。導(dǎo)熱系數(shù)越小，隔熱性能越好。當(dāng)玻璃纖維受潮時，導(dǎo)熱系數(shù)加大，隔熱性能降低。
　　
　　（八）吸聲性能
　　
　　玻璃纖維還有優(yōu)良的吸聲、隔聲性能，在建筑、機(jī)械和交通運(yùn)輸方面得到廣泛的應(yīng)用。吸聲系數(shù)是當(dāng)聲波傳到物體表面時，物體表面所吸收的聲能與落在表面總聲能的比值。一般材料的吸聲系數(shù)大小與聲源物體振動頻率有關(guān)。例如用棉花制成的隔聲物質(zhì)，當(dāng)音頻為
　　
　　２００ＨＺ變到１２００ＨＺ時，吸聲系數(shù)可由０.09變到0.92，所以各種材料的吸聲系數(shù)都有一定的音頻特性。