Проводит ли стекловолокно электричество?

В этой статье мы расскажем, проводит ли стекловолокно электричество или нет.

Стекловолокно — очень универсальный материал со многими полезными свойствами, которые делают его хорошей альтернативой традиционным строительным материалам. А как насчет электропроводности, т. е. проводит ли он электричество? Прежде чем объяснять дальше, вот краткий ответ:

Обычная стоимость, стекловолокно есть непроводящий материал, т. е. не проводящий электричество. Это дает это преимущество перед альтернативными материалами, где электрическая изоляция предпочтительнее проводимости. Однако есть способ сделать его электропроводным, что делает его полезным и в других ситуациях, когда требуется проводимость.

В этой статье мы подробно рассмотрим электрические свойства стекловолокна и объясним все, что вам нужно знать.

Что такое стекловолокно?

Стекловолокно, также называемое стеклопластиком (GRP), содержит тканый материал со вставками из стекловолокна. Они связаны с использованием связующего вещества, которое делает стекловолокно очень прочной формой пластика. В сочетании со смолой он становится еще более прочным. Стекловолокно также легкое, гибкое и недорогое.

Почему электрическая проводимость стекловолокна имеет значение?

Имеет значение, проводит ли стекловолокно электричество, потому что стекловолокно используется для замены традиционных материалов, таких как алюминий и сталь, которые, как известно, проводят электричество. Высокая прочность, малый вес, водонепроницаемость и низкая теплопроводность делают его очень универсальным, помимо других полезных свойств. Но то, как стекловолокно сравнивается с точки зрения электропроводности, может иметь большое значение в ситуациях, когда важна электропроводность.

В одних ситуациях требуется хороший проводник, а в других — хороший изолятор. Поскольку стекловолокно не ведет себя как металл, оно предлагает другую комбинацию свойств для материалов, для которых оно является подходящей альтернативой. Давайте разберемся, почему он не проводит электричество, прежде чем увидеть, как он может быть полезен.

Почему стекловолокно не проводит электричество?

Подобно дереву, которое является еще одним материалом, для которого в качестве альтернативы используется стекловолокно, стекловолокно не проводит электричество, потому что оно хорошо изолирует поток электричества.

Стекло и смола, из которых изготовлено стекловолокно, являются плохими проводниками электричества. Стекло, например, содержит кварцевый песок, известняк и кальцинированную соду. В отличие от металлов, все эти ингредиенты обладают высоким удельным сопротивлением. Стекло предлагает сопротивление около 10¹²Ом м [1], что очень велико.

Материалы, из которых изготовлено стекловолокно, имеют жесткую структуру и не имеют свободных электронов. Следовательно, стеклопластик, представляющий собой их композит, также не проводит электричество. Короче говоря, отсутствие свободных электронов делает стекловолокно непроводящим электричество.

Кроме того, стекловолокно проницаемо для воздуха, потому что оно пористое, и обладает высокой диэлектрической прочностью, что является максимальной напряженностью электрического поля, которую материал может выдержать, прежде чем он разрушится и начнет проводить электричество. Оба эти качества делают стекловолокно хорошим изолятором, а не проводником электричества.

Стекловолокно обычно не проводит электричество, потому что…
Он изготовлен из материалов с высоким сопротивлением.	В нем нет свободных электронов.	Он воздухопроницаем (пористый).	Обладает высокой диэлектрической прочностью.

Чем полезны изоляционные свойства стекловолокна?

Тот факт, что стекловолокно не проводит электричество и является хорошим изолятором, как и дерево, делает его полезным во многих отношениях. Это особенно полезно во всех тех ситуациях, когда нам строго нужен материал, чтобы противостоять или предотвращать поток электричества.

Например, стекловолокно используется для изготовления изоляционных трубок или кабельных муфт для надежной изоляции электрических проводов и кабелей (см. рисунок ниже). Стекловолокно также достаточно прочное, чтобы из него можно было делать такие предметы, как лестницы. Их могут использовать электрики, которым необходимо работать на высоте, не опасаясь, что лестница будет проводить электричество, как это может случиться с алюминиевой лестницей.

Еще одна полезная ситуация для использования стекловолокна — это когда вам нужно, чтобы ЭМ (электромагнитные) сигналы легко проникали в ваш дом, чтобы облегчить беспроводную связь.

Такие материалы, как алюминий, сталь и бетон, подавляют электромагнитные волны, потому что они обладают электрической (и магнитной) проводимостью. Они искажают или блокируют беспроводные сигналы. Для сравнения, стекловолокно эффективно прозрачно для электромагнитных волн, включая частоты сотовой связи. Таким образом, стекловолокно обеспечивает некоторые преимущества по сравнению с его альтернативами, такие как прочность и долговечность, в определенных ситуациях без недостатков, связанных с искажением или блокировкой беспроводных сигналов.

Это преимущество стекловолокна перед другими материалами делает его хорошим выбором в телекоммуникационном секторе. Он используется, например, для покрытия антенн, другого телекоммуникационного оборудования и экранирования вышек сотовой связи.

Можно ли сделать стекловолокно проводящим электричество?

В определенных ситуациях может быть полезно заставить стекловолокно вести себя как его металлические альтернативы, сделав его проводящим электричество. В этих ситуациях возможно сделать стекловолокно проводящим электричество. Это делается путем интеграции определенного композитного материала в стекловолокно, которое само по себе является электропроводным.

Обычно алюминиевые волокна комбинируют со стекловолокном, чтобы придать ему это свойство. Другой метод может заключаться в том, чтобы нанести на стекловолокно проводящее покрытие, если это полезно для того, как оно будет использоваться. Одним из примеров является ткань из стекловолокна с алюминиевым покрытием, используемая для сварки и консервации (см. рисунок ниже).

Подводя итог

Выше мы подробно объяснили, проводит ли стекловолокно электричество или нет.

Обычно он не проводит электричество и является хорошим изолятором, поскольку сделан из материалов (стекло и смола), которые сами по себе обладают высоким сопротивлением из-за отсутствия свободных электронов и других свойств.

Однако при необходимости его можно заставить проводить электричество. В любом случае, предназначен ли он для проведения электричества или нет, он имеет несколько применений и может быть хорошей альтернативой другим материалам.

Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

• Неон проводит электричество
• Серная кислота проводит электричество
• Азот проводит электричество