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ガラス繊維の
性質・組成・特徴

グラスファイバーの性質

特性 E-ガラス T-ガラス
物理的性質

密度*1(g/cm³)

 2.6 2.5

引張り強度(GPa)

 3.2 4.8

引張り弾性率(GPa)

 75 86

最大伸び率(%)

 4.8 6.1
熱的性質*1

比熱(J/kg・K)

 763 774

熱伝導率(W/m・K)

 1.0 1.2

熱膨張係数【50〜200℃】(x10-6/℃)

 5.6 2.8

軟化点(℃)

 844 ＞1000
電気的性質*1

誘電率1GHz

 6.8 5.4

誘電正接1GHz

 0.0035 0.0043

体積抵抗率(Ω・cm)

 1015以上 1015以上
光学的性質*1

屈折率

 1.560 1.526
  • *1塊状のガラスの測定値。
  • *引っ張り強度は、バージンファイバーと呼ばれる欠陥の少ないガラス繊維で測定。
    理想強度に近い値。
  • *上記のデータは実測値の一例であり、規格値ではありません。

ガラス繊維の組成と特徴

成分（質量％） Ｅガラス Tガラス NCRガラス
SiO2 52～56 64～66 52～62
B2O3 5～10 - -
Al2O3 12～16 24～26 12～16
CaO 20～25 - 16～30
MgO 9～11
R2O 0～0.8 - 0～0.8
ZnO - - 0.3～6
特徴 電気絶縁性
汎用		 高強度
高弾性率		 耐酸性ガラス

上記の成分は、ガラス分野における技術的慣習として酸化物の組成式として表記していますが、ガラスの中に調剤の成分として混合されているのではなく、ガラスを構成する酸化物が不規則に結合しあって形成された格子の中に化学結合する形で存在しています。
従って、ＣＡＳ番号及び官報公示整理番号は慣習表記した酸化物のものであり、ガラスの中での各成分の状態を示すものではありません。

FRPの機械特性

チョップドストランドマットを単独に使用した積層板(参考値)

成型法 Class グラス含有量(%) 比重 引張強さN / mm² 引張弾性率N / mm² 曲げ強さN / mm² 曲げ弾性率N / mm² 圧縮強さN / mm²
ハンドレイアップ LOW 25 1.48 79 7056 140 7448 111
HIGH 38 1.52 127 9016 186 9996 154
マッチドメタルダイ LOW 41 1.53 133 9310 200 10290 156
HIGH 50 1.63 153 12250 222 13524 165

ロービングクロスを単独に使用した積層板(参考値)

成型法 製品番号 グラス含有量(%) 比重 引張強さN / mm² 引張弾性率N / mm² 曲げ強さN / mm² 圧縮強さN / mm² せん断強さN / mm²
加熱加圧成型 WR860 54 1.65 226 16660 274 178 132
WR570 54 1.65 254 18310 278 180 126
常温無圧成型 WR860 36 1.51 183 12848 179 132 100
WR570 36 1.51 172 12211 174 124 92

ガラスクロスを単独に使用した積層板(参考値)

成型法 グラス含有量(%) 比重 引張強さN / mm² 引張弾性率N / mm² 曲げ強さN / mm² 曲げ弾性率N / mm² 圧縮強さN / mm² せん断強さN / mm²
WFA230BS6 40 1.53 106 11760 120 13132 182 85
50 1.63 153 14504 178 16268 188 93
60 1.76 196 17836 237 19012 201 98

グラスファイバー基材組み合わせ構成とその特性(参考値)

積層構造 Class グラス含有量(%) 比重 厚さmm 引張強さN / mm² 引張弾性率N / mm² 曲げ強さN / mm² 曲げ弾性率N / mm² 圧縮強さN / mm² せん断強さN / mm²
A B
CMR HIGH 43.0 1.59 1.9 140 11564 258 206 10192 126 82
LOW 32.0 1.51 2.7 82 10584 237 172 9800 124 77
CMRMR HIGH 43.0 1.59 3.7 147 10780 270 178 10976 140 82
LOW 33.0 1.51 4.9 122 9682 239 143 9408 129 74
CM’R’ HIGH 43.0 1.59 2.5 139 11368 251 205 9800 134 83
LOW 35.0 1.52 3.4 102 10976 242 193 9310 128 78

FRPの要求特性

MIL-P-17549の要求値

試験項目 試験状態 単位 各級の要求値
1級 2級 3級 4級 5級 W級
曲げ強さ 標準 PSI 50,000 37,000 31,000 23,000 18,000 32,000
N/mm² 345.0 253.8 213.6 157.8 124.5 220.5
湿潤 PSI 45,000 33,000 27,000 20,000 15,000 29,000
N/mm² 309.7 227.4 186.2 138.2 102.9 199.9
曲げ弾性率 標準 PSI 2,500,000 2,000,000 1,450,000 1,100,000 850,000 1,650,000
N/mm² 17248.0 13818.0 9996.0 7575.4 5860.4 11368.0
湿潤 PSI 2,300,000 1,800,000 1,250,000 990,000 770,000 1,500,000
N/mm² 15876.0 12446.0 8614.2 6820.8 5301.8 10290.0
引張り強さ 標準 PSI 37,000 28,000 20,000 14,000 9,000 36,000
N/mm² 254.8 193.1 138.2 96.0 61.7 241.1
圧縮強さ 標準 PSI 33,000 25,000 21,000 17,000 16,000 18,000
N/mm² 227.4 172.5 145.0 117.6 109.8 124.5
湿潤 PSI 28,000 23,000 19,000 15,000 14,000 17,000
N/mm² 186.2 158.8 131.3 102.9 96.0 117.6
空洞率 - 最大％ 1.5 2 3 4 5 4
樹脂含有量 - ％ 35～43 42～52 49～59 55～65 65～75 45～56

防衛庁規格　NDS XXK6701の要求値

試験項目 試験状態 単位 各級の要求値
1級 2級 3級 4級 5級 W級
曲げ強さ 標準 N/mm² 343.0 254.8 215.6 156.8 122.5 220.5
湿潤 N/mm² 308.7 225.4 186.2 137.2 102.9 200.9
曲げ弾性率 標準 N/mm² 17150.0 13818.0 9996.0 7546.0 5880.0 11368.0
湿潤 N/mm² 15876.0 12446.0 8624.0 6860.0 5292.0 10388.0
引張強さ 標準 N/mm² 254.8 191.1 137.2 98.0 58.8 196.0
圧縮強さ 標準 N/mm² 225.4 171.5 147.0 117.6 107.8 122.5
湿潤 N/mm² 191.1 156.8 132.3 102.9 98.0 117.6
空洞率 - 最大％ 1.5 2 3 4 5 4
樹脂含有量 - ％ 35～43 42～52 49～59 55～65 65～75 45～56

JR規格　JRS 17433-2A-15AR5
(JRS 17429-2A-15AR)の要求値

試験項目 試験状態 各級の要求値
FRP1 FRP2 FRP3 FRP4 FRP5 FRP6 FRP7
曲げ強さ
N/mm²		 標準 656.6以上 343.0以上 254.8以上 215.6以上 156.8以上 127.4以上 107.8以上
湿潤 588.0以上 303.8以上 225.4以上 186.2以上 137.2以上 107.8以上 78.4以上
曲げ弾性率
N/mm²		 標準 35280.0以上 17248.0以上 13818.0以上 9996.0以上 7546.0以上 5880.0以上 4802.0以上
湿潤 31752.0以上 15876.0以上 12446.0以上 8624.0以上 6566.0以上 5292.0以上 3822.0以上
引張強さ
N/mm²		 標準 764.4以上 254.8以上 196.0以上 137.2以上 98.0以上 58.8以上 49.0以上
圧縮強さ
N/mm²		 標準 343.0以上 225.4以上 176.4以上 147.0以上 117.6以上 107.8以上 107.8以上
湿潤 235.2以上 196.0以上 156.8以上 127.4以上 107.8以上 98.0以上 88.2以上
空洞率
%		 - 1.0以下 11.5以下 2.0以下 3.0以下 4.0以下 5.0以下 5.0以下
樹脂含有量
%		 - 25以下 43以下 50以下 57以下 65以下 75以下 80以下