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유리 섬유의 주요 특성 및 응용 분야

유리 섬유는 초기 유리 제조 시절부터 탁월한 물성으로 주목받아 왔습니다.

유리 섬유 필라멘트의 상업적 제조는 1930년에 시작되어 뛰어난 특성 덕분에 복합재 응용이 확대되었습니다.

다양한 산업 수요에 맞춰 제조사들은 유리 섬유 유형을 맞춤 생산합니다: 고강도용 S-글래스, 전자급 E-글래스, 내화학용 C-글래스.

대표적인 기계적·물리적 특성은 다음과 같습니다.

  • 높은 인장 강도: 강철의 약 2배에 달하는 강도-중량비.
  • 우수한 치수 안정성: 파단 신율 3~4%.
  • 뛰어난 내열성: 340°C에서 인장 강도의 50% 유지.
  • 내화학성: 부식과 화학적 공격에 강함.
  • 낮은 열팽창 계수.
  • 극히 낮은 흡습률: 약 0.1%.
  • 우수한 전기 절연성.
  • 난연성: 높은 융점으로 본질적으로 불연성.

이러한 특성과 비용 효율성 덕분에 유리 섬유는 전 세계적으로 가장 널리 채택된 보강재가 되었습니다.

전 세계적으로 유리 섬유 기반 복합재가 금속과 목재 등 전통 소재를 대체하고 있습니다.

글라스 울 생산은 약 1,300°C 용해로에서 원료를 녹인 뒤 스피너렛을 통해 미크론 단위(~10⁻⁶ m) 직경의 섬유를 압출합니다. 섬유에 코팅을 입혀 연속 '실크 케이크'로 감고, 연사기로 보빈을 만듭니다. 이것이 유리 섬유 직물의 기초가 됩니다. E-글래스사는 전자급 직물용으로 특별히 쓰입니다.

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