为改善玻璃纤维复合材料制孔的精度和质量，本文提出了一种双振镜激光扫描加工方法。双振镜激光扫描加工系统共包括4片可偏转反射镜，4片反射镜协同运动可以实现对扫描激光的四轴（x，y，α，β）控制，其中x和y为激光焦点在二维平面的位置，α和β为扫描激光的入射角度。基于双振镜激光扫描加工系统开展了玻璃纤维复合材料的制孔实验，通过调节激光入射角度和激光扫描策略，在厚度为3.6 mm的玻璃纤维复合材料板上加工了侧壁完全垂直的孔，孔直径可达10 mm，热影响区宽度小于10 μm，侧壁表面粗糙度小于2 μm，没有发现材料分层和纤维拔出等缺陷。

玻璃在纤维形态下的透光参数难以测定,需要用同种配方玻璃的透光参数来表征玻璃纤维的透光性能。测试同种配方玻璃的可见光单点透光率T550 nm、红外光单点透光率T940 nm、紫外光单点透光率T365 nm和可见光全波段透光率T380-780 nm,用以评价玻璃纤维的透光性能。并在此基础上,以ΔT(ΔT= T550 nm-T380-780 nm)来表征可见光透光稳定性。

采用波长为1070 nm的连续激光对亚音速切向空气流下玻璃纤维增强树脂基复合材料（GFRP）的穿孔效应进行了研究。通过实验研究了功率密度（848~1556 W/cm²）和切向气流流速（0~1个马赫数）对穿孔形貌、穿孔点温度和穿孔时间的影响。结果表明：切向气流流速为0.5个马赫数（Ma）时靶材穿孔时间随功率密度的增加而减小，最大减小了46%；功率密度为848 W/cm²时穿孔时间随气流流速的增加呈先减小后增加的规律，与无气流（0 Ma）时相比，最大仅减小8%。激光功率密度的增加加速了热解气体的产生，使得孔隙压力升高，促进了靶材的剥蚀。切向空气流对作用过程的影响主要包括：降低树脂基体热解所产生的残炭含量，进而改变靶材吸收方式；产生切向剪切力，加速靶材的力学剥蚀；加速对流换热，降低靶材表面温度。当切向气流速度较小（≤0.4 Ma）时，切向气流的作用主要是促进树脂热解，降低残炭含量，转变靶材吸收方式；当切向空气流速较大（0.8~1.0 Ma）时，气流的冷却作用表现得较为明显。

分析了高强(HS2)玻璃纤维原丝和无捻粗纱的直径分布, 评价纤维直径均值与分布参数等对HS2玻璃纤维力学性能影响。研究表明: 直径在11 μm以上时, 纤维束及浸胶纱拉伸强度随直径增大而降低。单纤维直径为11~13 μm的复合材料单向板拉伸强度受直径影响不大, 剪切强度随直径增大而降低。宽分布高离散(Cv)直径分布形态对纤维力学性能产生不利影响, 当纤维直径均值相近时, 直径Cv为0.20的粗纱比0.15粗纱拉伸断裂强度低8%。直径分布状态能够揭示出其成形工装与工艺水平, 高均匀纤维需更细化的严格控制工艺状态。

高硅氧玻璃纤维应用广泛、性能优异。目前制备高硅氧特种玻璃纤维的主要方法是酸沥滤。酸沥滤法是将玻璃纤维原纱通过酸沥滤, 热处理等工艺制备得到高硅氧玻璃纤维。采用Raman光谱研究SiO2-Na2O二元系玻纤在酸沥滤、热处理工艺制备高硅氧玻璃纤维过程中的纤维结构变化。结果表明: 酸沥滤过程使硅氧四面体的弯曲振动峰和不对称伸缩振动峰向低波数偏移, 且峰强变弱, 主要由于酸沥滤过程提高了纤维的SiO2含量并改变了内部结构。热处理后, 纤维Raman光谱的不对称伸缩振动峰消失, 出现缺陷谱线D1和D2, 且不同热处理温度后纤维的致密度不同, 主要是由于热处理过程中纤维发生的缩合反应导致的。

玻璃纤维在混凝土中的分散程度影响玻璃纤维混凝土的力学性能和抗渗性能，本文研究了高分子型超分散剂(B193)、聚醚改性聚合物(S-3101B)和羧甲基纤维素钠(CMC)对玻璃纤维混凝土微观结构、表面状况、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗渗性能的影响。结果表明：三种分散剂能改善玻璃纤维混凝土中玻璃纤维的分散性，但是掺入分散剂S-3101B后会使混凝土产生大量孔隙，降低玻璃纤维混凝土的力学性能和抗渗性能；当分散剂B193掺量为0.5%(相对于胶凝材料的质量分数，下同)时，玻璃纤维混凝土试件的抗渗性能最好，渗水高度降低16.6%，当分散剂CMC掺量为0.5%时，渗水高度降低7.1%。最后建立了掺加三种分散剂的玻璃纤维混凝土渗水高度和分散剂掺量之间的关系曲线，可供工程设计参考。

控制光纤拉丝过程中的裸纤丝径波动是影响光纤拉丝质量的重要因素。给出了光纤拉制过程的数据模型, 分析了导致光纤拉丝中影响裸纤波动的因素, 介绍了光纤拉丝的整个过程, 进行了炉内温度场和气体流场对裸纤直径波动的采样数据测试, 并针对炉体结构、气体搭配和流量大小设计了相应的实验。实验数据表明: 通过改变加热炉、拉丝塔的结构以及惰性气体流速与配置可以减轻拉丝制造过程的扰动, 提高光纤裸纤直径波动的控制精度, 丝径波动范围从±1 μm提高到±0.5 μm。