Fibre di vetro: Composizione e proprietà
Le fibre di vetro sono materiali molto sottili utilizzati nella produzione di isolanti e tessuti. La loro storia inizia nel 1932, quando lo statunitense Dale Kleist, nel tentativo di sigillare due blocchi di vetro, trasformò accidentalmente un flusso di vetro fuso in fibre sottili con un getto di aria ad alta pressione. Negli anni successivi perfezionò la tecnica e nel 1938 brevettò il metodo. Queste fibre furono registrate con il nome di Fiberglas.
Composizione delle fibre di vetro
Le fibre di vetro sono principalmente costituite da biossido di silicio, che ne costituisce dal 50 al 60% m/m. Tra gli altri componenti presenti vi sono ossidi di calcio, boro, sodio, alluminio e ferro. Esistono varie classificazioni in base alla composizione, come il vetro E, che offre buon isolamento elettrico e è quello maggiormente prodotto, il vetro C che ha un’elevata resistenza alla corrosione chimica, e il vetro S che è in grado di resistere a temperature maggiori rispetto agli altri.
Produzione e proprietà delle fibre di vetro
Le fibre di vetro si ottengono dosando finemente le materie prime, che vengono quindi immesse in un forno a circa 1500°C. Il vetro fuso fluisce nel raffinatore, dove la sua temperatura viene ridotta a 1370°C, ed è utilizzato per blocchi forati di lega di platino e rodio. Successivamente, avviene un processo di trascinamento meccanico dei flussi estrusi di vetro fuso in filamenti, con un diametro compreso tra 4 μm e 34 μm utilizzando un avvolgitore ad alta velocità.
Le fibre di vetro hanno diverse proprietà, tra cui resistenza meccanica, caratteristiche elettriche, incombustibilità, stabilità dimensionale, compatibilità con matrici organiche, conducibilità termica e resistenza chimica.
Usi delle fibre di vetro
Per la loro versatilità e leggerezza, le fibre di vetro sono utilizzate come alternativa durevole ed economica al cemento, al legno e al metallo. Sono impiegate nei polimeri rinforzati con fibre di vetro GFRP, e possono essere utilizzate in settori quali l’automobilistica, l’aerospaziale, la nautica e la produzione di circuiti stampati. Oltre a ciò, le fibre di vetro sono caratterizzate da un peso ridotto, una elevata resistenza meccanica, resistenza agli agenti chimici, alla corrosione e alle radiazioni UV, e presentano una lunga aspettativa di vita.
Inoltre, le fibre di vetro possono essere disposte in modo casuale o orientate in modo opportuno, e vengono utilizzate anche in applicazioni che richiedono una protezione particolarmente elevata contro la corrosione acida.
Per saperne di più su queste interessanti fibre, puoi anche guardare questo video introduttivo.