E-Glas ist die mit Abstand am häufigsten verwendete Glasfaser im Faserverbund (GFK). Das „E“ steht für „electrical“ (elektrisch), weil dieser Glastyp ursprünglich wegen seiner guten elektrisch isolierenden Eigenschaften entwickelt wurde. Heute ist E-Glas der Allrounder: Wenn von „Glasfaser“ oder „Fiberglas“ die Rede ist, ist fast immer E-Glas gemeint – egal ob als Gewebe, Gelege, Roving oder als Wirrfasermatte (CSM).
Chemisch ist E-Glas ein alkaliarmes Alumo-Borsilikatglas. Es besteht im Wesentlichen aus Siliziumdioxid (Quarz, rund 53–55 Prozent) sowie Aluminium-, Calcium-, Magnesium- und Boroxiden; der Anteil an Alkalien (Natrium/Kalium) ist bewusst sehr niedrig (unter rund 1 Prozent; Richtwerte, je nach Hersteller und Datenblatt). Der niedrige Alkaligehalt macht das Glas chemisch stabiler und elektrisch besser isolierend. Aus der Schmelze werden feinste Endlosfilamente gezogen, die zu Garnen, Rovings (Fasersträngen), Geweben und Gelegen weiterverarbeitet werden.
Die mechanischen Werte sind für den Preis sehr ordentlich: Dichte rund 2,6 g/cm³, Zugfestigkeit der Einzelfaser etwa 3.400 MPa, Elastizitätsmodul (Steifigkeit) rund 70–73 GPa, Bruchdehnung etwa 3,5–4 Prozent (alles Richtwerte, je nach Produkt und Datenblatt). Damit ist E-Glas fest und zäh, aber deutlich weniger steif als Carbonfaser. Die Glasfaser selbst ist nicht brennbar und behält ihre Festigkeit bis zu mäßig hohen Temperaturen recht gut bei; erst bei mehreren hundert Grad fällt sie stark ab. Brennen kann im Verbund nur die umgebende Harzmatrix.
Entscheidend für ein gutes Laminat ist die Schlichte – eine hauchdünne Beschichtung auf der Faser. Bei harzgerechten Verstärkungstextilien enthält sie einen Haftvermittler (meist auf Silan-Basis), der eine feste Verbindung zwischen Glas und Harz herstellt und die Tränkung verbessert. Eine reine Textilschlichte (Stärke und Öle) ist dagegen nur für das Weben gedacht und behindert die Harzhaftung. Deshalb immer Textilien mit harzkompatiblem Finish kaufen.
Im Detail
- E-Glas gegen S-Glas und R-GlasS-Glas und R-Glas (höherer Aluminium-/Magnesiumanteil) erreichen rund 30–40 Prozent höhere Festigkeit und etwas mehr Steifigkeit, sind aber deutlich teurer. E-Glas bleibt der Standard mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis; Hochleistungsgläser kommen nur dort zum Einsatz, wo es wirklich auf Festigkeit oder geringes Gewicht ankommt.
- Chemische BeständigkeitE-Glas ist im Bereich rund pH 3 bis 9 gut beständig und verträgt viele Öle, Fette und Lösemittel. Starke Säuren (niedriger pH-Wert) können es jedoch verspröden, starke Laugen tragen die Oberfläche ab. Für chemisch stark belastete Bauteile gibt es spezielle Glastypen oder beständigere Harzsysteme.
Mehr dazu: Verstärkungsfasern im Vergleich: Glas, Carbon, Aramid, Basalt und Naturfaser