Что такое стеклотекстолит

Различные композиционные материалы широко применяются в промышленности за счёт уникальных свойств и эксплуатационных характеристик. Прочность, долговечность, износостойкость и простота обработки — преимущества, по причине которых композиты распространены повсеместно: от ракетостроения до производства бытовых товаров. Стеклотекстолит — это пример востребованного композитного материала, разновидность текстолита. В этой статье рассмотрим его характеристики, особенности, виды, сферы применения.

Из чего состоит стеклотекстолит

Стеклотекстолит изготавливается из стеклоткани, которая укладывается слоями по всей толщине. Слои стеклоткани пропитывают полимерами для скрепления. В качестве связующего обычно выступает эпоксидная или полиэфирная смола, реже — бакелит.

За счёт армирования слоёв физические свойства стеклоткани заметно повышаются. Она выдерживает температуру на 50°C выше, чем обычный текстолит. Кроме того, увеличивается прочность материала: даже тонкие пластины стеклотекстолита способны выдерживать высокую деформационную нагрузку. По этой причине из материала часто изготавливают печатные платы.

Производство стеклоткани осуществляется через стеклобой, в качестве сырья применяется отслужившая тара и битое стекло. В этом есть определённая польза для экологии: не требуется потребление природных ресурсов и одновременно сокращается количество отходов. Стеклоткань выступает основой для стеклотекстолита, в то время как текстолит изготавливается на основе хлопчатобумажной ткани. Срок службы стекловолокна превышает срок службы ткани, материал получается более прочным, лучше выдерживает воздействие высокой температуры и механических нагрузок.

ГОСТ допускает изготовление стеклотекстолита коричневого и светло-зелёного оттенка. Чаще всего он бывает светло-зелёным. Вне зависимости от формы, изделия из этого материала обычно продаются на развес.

Что делают из стеклотекстолита

Стеклотекстолит отличается высокой прочностью, износостойкостью, он устойчив к влаге и является диэлектриком. По этой причине он получил широкое применение в промышленности, строительстве и других сферах. Чаще всего из материала делают следующие заготовки:

• листы;
• стержни;
• втулки.

Листы и плиты имеют толщину от 0,35 до 100 мм, стержни и втулки — диаметр от 8 до 200 мм.

Заготовки из армированного стеклопластика используются для производства:

• шестерней;
• подшипников;
• шайб;
• прокладок;
• деталей станков;
• защитных рукоятей для инструментов;
• печатных плат и пр.

Большая часть материала применяется для изготовления фольгированных листов. Они необходимы для производства печатных плат, в том числе в домашних условиях. Для этого на поверхность заготовки защитным лаком наносится рисунок платы, после чего её помещают в активную жидкость (хлорное железо, раствор лимонной кислоты и др.). Вследствие химической реакции незащищённые лаком части фольги растворяются. Оставшийся материал используют в качестве основы для платы, на неё припаивают микросхемы, диоды, резисторы и пр.

Способы обработки

Стеклотекстолит хорошо поддаётся разным видам обработки. В этом смысле он напоминает пластик, только тверже. Работать с ним сложнее, чем с деревом. Материал восприимчив к:

• пилению;
• сверлению;
• фрезерованию;
• шлифовке.

Для выполнения этих работ применяются станки и инструменты, оснащённые насадками для металла. Например, чтобы разрезать стеклотекстолитовое изделие, необходима ножовка с мелкими зубьями.

После обработки поверхность материала становится матовой. Чтобы сделать её снова глянцевой, необходимо отшлифовать изделие мелкозернистой наждачной бумагой, а затем отполировать или смазать маслом.

Также важно учитывать, что при большом нагреве некоторые марки стеклотекстолита выделяют ядовитый дым. Он не представляет опасности для жизни человека, но содержит вредные примеси. Поэтому не рекомендуется нагревать материал свыше +400°C и допускать перегрева инструментов при работе с ним.

При шлифовке и пилении необходимо избегать вдыхания пыли, которая собирается в воздухе. Для этого требуется качественная вытяжка или наличие средств индивидуальной защиты для персонала.

Стеклотекстолитовые заготовки можно обрабатывать с помощью токарного станка, используя стандартные резцы по металлу, напильники и наждак. Это достаточно быстрый и безопасный способ обработки.

Марки материала

Существуют разные марки стеклотекстолита — в зависимости от того, какой связующий элемент использовался для его получения. Рассмотрим их.

• СТЭФ. Стандартная марка, которая чаще всего используется для изготовления печатных плат. Листы армируют с помощью лоскутов крупноячеистой стеклоткани, связующим элементом выступают разные смолы.
• СТЭФ 1. Полный аналог СТЭФ за исключением того, что в качестве основы выступает мелкоячеистая стеклоткань. За счёт этого изделия марки отличаются повышенной прочностью и чаще всего применяется для изготовления деталей, подверженных высокому трению.
• КАСТ-В. Это безопасный вид материала: при нагреве изделия этой марки не выделяют едкого дыма, а пыль не представляет опасности при вдыхании. За счёт стабилизирующих добавок стеклоткань марки КАСТ-В отличается повышенной прочностью и огнестойкостью. Её можно эксплуатировать при температуре до +250°C и подвергать кратковременному нагреву до 750°C.

Это лишь основные марки, всего их существует более 10. Маркировка разделяет материал по назначению, но для изготовления стандартных деталей можно использовать стеклотекстолит любой марки.

Характеристики материала

Среди преимуществ стеклотекстолита:

• высокая плотность и прочность;
• прочность на сжатие 800-1800 кг/см²;
• низкое водопоглощение (менее 1%);
• огнестойкость;
• минимальная электропроводность;
• малый удельный вес;
• лёгкость обработки;
• низкая цена.

За счёт повышенной твёрдости материал демонстрирует отличные показатели износостойкости: даже при постоянном трении он долгое время сохраняет свойства. Для своей толщины стекловолокно способно выдерживать достаточно большие нагрузки. Стеклотекстолит хорошо переносит вибрацию, не вступает в реакцию с химическими веществами, полностью устойчив к влаге.

Сферы применения

За счёт своих свойств армированный стеклопластик активно применяется во многих сферах промышленности, например:

• металлургия;
• нефтепереработка;
• сельское хозяйство;
• производство транспорта;
• химическая, электротехническая промышленность и пр.

Из стеклотекстолита изготавливают детали электроприборов, панели для автомобилей, оконные профили, элементы турбогенераторов и многое другое.

Разновидности

Детали из армированного стеклопластика могут быть односторонними или двусторонними. Листы из материала покрывают медной электролитической фольгой, чтобы повысить его электроизоляционные свойства.

Отличия текстолита и стеклотекстолита

Как уже было отмечено, текстолит и стеклотекстолит имеют разную основу: в основе первого — хлопчатобумажная ткань, а в основе второго — стекловолокно. По этой причине армированный стеклопластик более устойчив к воздействию влаги. Также он может выдерживать более высокий диапазон температур: от -65 до +155°C против показателей от -40 до +105°C у текстолита. Также стеклотекстолит отличается более высокими показателями прочности и удельного сопротивления.

Особенности хранения

Стеклотекстолит не относится к горючим, ядовитым или взрывоопасным материалам. Однако, соблюдать определённые правила хранения всё же необходимо. Например, листы необходимо держать в закрытом помещении, уровень влажности в котором не превышает 80%. Важно обеспечить расстояние не менее 50 мм от пола и держать изделия в горизонтальном положении. Рекомендуемый температурный режим — от +10 до +40°C.