E玻璃纤维的主要用途之一就是在电气工业中作为各种电绝缘材料、雷达罩透波材料等。这是因为它具有良好的电绝缘性能和介电性能。一开始玻璃纤维就是为电绝缘用途而研制的。我国的无碱玻璃也属E玻璃系列,在常温下它的体积电阻率和表面电阻率均大于10¹⁵Ω•㎝,在频率为10⁶Hz时的介电损耗角tgδ为1.1×10^-3,介电常数ε为6.6。
      除了某些特殊成分的玻璃(如半导体玻璃)是电子导电外,一般的硅酸盐玻璃是离子导电。在常温下,构成玻璃网络的硅氧或硼氧、铝氧骨架几乎不导电。但是网络中充填了阳离子,特别是充填了碱金属离子时,这些以离子键结合的阳离子具有一定的游动性,使玻璃成为一种弱导电体。它们是影响玻璃电绝缘性能的主要因素。Douglas的研究指出,含0.04×10^-6Na⁺时的石英玻璃,在300℃时的电阻率约为10¹³Ω•㎝, 含20×10^-6 Na⁺时，电阻率降低到5×10⁹Ω•㎝。一价金属离子在玻璃中的迁移能力,往往受到玻璃网络断裂程度、阳离子本身的大小以及其它阳离子R²⁺、R³⁺  和R⁴⁺ 的压制作用等影响。一般来说,网络键断裂得越多,阳离子半径越小就越容易迁移。所以一价碱金属离子在玻璃中降低电阻能力的顺序是: 
                                         K₂0＜Na₂O＜Li₂O
      玻璃中同时存在两种一价离子时,它们可能互相阻塞通道,特别是离子半径大的K⁺离子会阻塞离子半径比它小的Na⁺离子的通道,结果电阻率反而提高,这就是所谓的“混合碱效应”，或称“双碱效应”。K₂O∶Na₂O=1∶4时，这种效应最强，这时的电阻率也最大。玻璃中加入二价金属离子后，由于它们充填在网络空隙中，阻塞了一价金属离子的迁移，从而会提高电阻。二价金属离子的半径越大，这种效果越显著。二价金属离子增加玻璃电阻率的能力的顺序是：
                        BaO＞CaO＞MgO
      高电场强度和高配位数的离子，如Zr⁴⁺、La³⁺、Y³⁺等，也有阻碍一价金属离子迁移的作用，使玻璃的电阻增大。 
      R₂O₃类的氧化物对玻璃导电率的影响具有双重性。一方面，由于它们能生成带负电的四面体，如[BO₄]^- 和[AlO₄]^- ，这些四面体牵制住Na⁺离子等阳离子的迁移，从而提高了玻璃的电阻；另一方面，由于它们参与网络结构，改变了网络空隙的大小，在外电场作用下，当Na⁺等一价离子已经能挣脱[BO₄]^-或[AlO₄]^-的束缚后，能否从一个空隙到另一个空隙作连续移动，取决于空隙大小。这时由于B³⁺离子小于Si⁴⁺离子，[BO₄]^-小于[SiO₄]^-，所以网络较为紧密，Na⁺ 离子较难于通过，玻璃电导率降低。反之，[AlO₄]^-  大于[SiO₄]^-，所以网络较为疏松，玻璃电导率上升。
      从以上分析可以看出，碱金属氧化物是影响玻璃的电绝缘性能的主要因素。为了提高玻璃的电绝缘性能，就必须减少玻璃中碱金属氧化物的含量。在无碱铝硼硅酸盐玻璃中，将R₂0含量从1.6%降低到 0.5%时，玻璃的体积电阻增加了10¹ 数量级。为了确保玻璃纤维作为电气绝缘材料的电绝缘性能，绝大多数国家都规定E玻璃中的R₂0含量要小于1%，一般都在0.8% 以下。进一步降低R₂0含量，对实际使用效果无明显改进。相反，造成原料选用和玻璃熔制上的麻烦和难度，从经济上讲不一定合理。
      E玻璃在高温下，二价金属离子也参与导电。图1说明二价金属离子对电阻的影响。由于Mg²⁺的半径小，迁移率大，所以导电能力强。当玻璃中用CaO取代MgO后，玻璃电阻会增大。因此在其它玻璃组分不变的情况下，无MgO或低MgO的E玻璃具有更好的电绝缘性能。 
                   

                                        图1   E玻璃的导电率及与温度的关系
               (图中也注出了CaO和MgO对导电率的影响) 
                       Si0₂      A1₂0₃        B₂0₃       RO        R₂0 
             (a)     62.4     8        8       20      1.6  
             (b)      64       8        8       20        -

      玻璃的电阻随温度升高而降低。达到一定温度以后，可以使玻璃液通电而产生热量。玻璃电熔或电辅助加热技术就是根据这一现象来实施的。我国目前生产玻璃纤维用的代铂炉，也是采用电熔技术将玻璃球重熔为玻璃液的。电熔或电辅助技术能减轻玻璃污染，又能节省能源，提高玻璃质量和产量，所以已受到人们更大的关注。表16是我国E玻璃1^#和C玻璃5^#高温下的电阻率的测定结果。
      人们非常关心玻璃纤维布的电气性能。图2和图3示出了同成分的玻璃布与块玻璃的电阻lgk、介电损耗角tgδ与温度的关系。从图中看出，E玻璃布的体积电阻比同成分的块玻璃高，但介电损耗角 tgδ却小。随着温度的提高，差别扩大，如体积电阻在20℃时仅差10¹左右，而在200℃时差10³以上，损耗小一半。其原因是因为玻璃布有很大的孔隙率。 
                                

                                            图2   电阻lgk与温度的关系曲线
                                                  I一玻璃布；Ⅱ一块状玻璃
      玻璃成分是影响玻璃电性能的主要因素。除此之外，玻璃的表面状态以及空气的湿度也会影响到电性能，尤其是玻璃的表面电阻。 

                                             表1     玻璃的高温电阻率 
   

                                
                                         图3   介电损耗角正切与温度的关系曲线
                                                I一块状玻璃；   Ⅱ一玻璃布
      玻璃纤维成型过程中，需要在纤维表面上涂覆一层浸润剂。如果浸润剂是憎水性的，就会提高表面电阻。配制浸润剂的水质对电性能有显著影响。实验结果说明，如果用去离子水配制的浸润剂涂覆纤维，加工成玻璃布后用硅烷处理，并制成层压板，经测定，水煮后的插销电阻比用一般原水时增加了10¹数量级。这是因为一般原水中含有大量的钙、镁、氯及酸根等电介质，在处理布的过程中它们残留在纤维表面，从而降低了电阻。
      随着空气的湿度增大，玻璃纤维的表面电阻会大大降低。这是由于纤维表面吸附的水与玻璃作用，在表面生成一层溶液膜，膜中的Na⁺离子和其它离子具有较高的迁移能力，因而降低了表面电阻。
      测定了E玻璃纤维布的体积电阻k与空气湿度的关系，结果如图1。从图4可见随着空气中湿度的提高，体积电阻降低。但是经憎水性有机硅处理过的，降低较少，未经处理的可降低10³左右。 
                            
                                   图4    E玻璃成分玻璃布的体积电阻k与空气湿度的关系曲线
                                                         I-不含润滑剂；  Ⅱ-含有机硅润滑剂
      玻璃纤维作为电绝缘材料比其它绝缘材料有很大的优越性。尤其是在提高温度和湿度的情况下。表2中的数据充分证明了这一点。采用玻璃纤维绝缘材料可延长电动机的使用寿命4～5倍。在许多情况下，可使电机尺寸缩小25%～40%。 
                                     表2   玻璃带与其它材料在不同湿度下的电阻

                   
      石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维的电绝缘性能最好，就是因为它们都没有上述的种种降低电绝缘性能的因素。在室温下，它们的体积电阻率达10¹⁶～10¹⁷Ω·cm，介电损耗角正切tgδ为1.5×10^-4，介电常数ε为＜4，都比E玻璃纤维好。
      随着工业技术的发展，现有的E玻璃纤维已不能满足需求，因为它的介电常数ε为6.6，不适宜制造高透波、宽频带的雷达罩的要求。由此研究开发了低介电常数的玻璃纤维新品种，它在较宽的频带内，介电常数小于4.0，比E玻璃纤维低39%，而且介电损耗角tgδ＜0.003，介电常数随温度和频率的变化小，这种特性使雷达罩复合材料的雷达波透过能力强，在国防、飞机、气象等方面应用越来越广泛。低的介电常数，提高了信号在线路中的传输速度，因此也是高速计算机集成电路板的理想增强材料。
介电常数决定于介质组成部分中的极化度，极化能力越大，介质的介电常数越大。
      影响介电常数的因素很多，它随着电流频率的增高而减小，随温度升高而增大。一般来说，100～200℃内，介电常数升高不多。但当再提高到250～ 300℃时，介电常数增加较多，有时会产生突变。
      介电常数与玻璃的化学组成关系很大。单氧化物的Si0₂、B₂0₃玻璃，其介电常数较小，如石英玻璃仅为3.75。而当含有80%铝氧化物的铝硅玻璃，介电常数可高达16.2，这是由于玻璃中含有极化度高的PbO所致。由此可见，通过玻璃组成对介电常数影响的研究，调整玻璃中氧化物比例，就可以获得低介电或高介电的玻璃，并生产出具有该特性的玻璃纤维。
      所谓介电损耗系指电介质在电场作用下单位时间内消耗的能量，也就是引起电介质发热的能量。介电损耗与玻璃的化学组成关系很大，其规律类似于影响玻璃电阻。凡能增大电导率的氧化物都会增加介电损失，所以含大量碱金属氧化物的玻璃具有最大的介电损失。因此为了降低介电损耗，都要限止玻璃中碱金属氧化物的含量，如E玻璃纤维中R₂0≤0.8%。