Ny uorganisk grønn høy - ytelsesfibermateriale basaltfiber

Hva er basaltfiber?
Basaltfiber er en kontinuerlig fiber laget av naturlig basaltberg som hoved råstoff. Etter å ha smeltet ved 1450 - 1500 ℃, trekkes den gjennom en platina - Rhodium -legering som tegner bussing i høy hastighet. Fargen er generelt brun og har en metallisk glans. Det er sammensatt av oksider som silisiumdioksid, aluminiumoksyd, kalsiumoksyd, magnesiumoksyd, jernoksyd og titandioksid. Basaltfiber har mange utmerkede egenskaper som høy styrke, elektrisk isolasjon, korrosjonsmotstand, høy temperaturmotstand, anti - aldring, etc., og den har god kompatibilitet med miljøet og produserer ikke sekundær forurensning. Derfor er det et veritabelt grønt høyt - ytelse nytt miljøvernmateriale.
Mitt land har listet basaltfiber som en av de fire hovedfibrene (karbonfiber, aramidfiber, ultra - høy molekylvekt polyetylen, basaltfiber) for nøkkelutvikling. Bedragene til luftfart og andre felt har brede applikasjonsutsikter.
Produksjonsprosessen med basaltfiber
Den naturlige basaltbergarten dannet av vulkanutbrudd brukes som råstoff, knust og settes i smeltende ovnen, oppvarmet til en smeltet tilstand på 1450 ~ 1500 ° C, og raskt trukket gjennom en platina - Rhodium Alloy Wire -tegning, og basaltfiber produseres på denne måten.
Kort sagt, prosessen med å lage basaltfiber er å "trekke" den harde vulkanske basaltbergarten til silke ved høy temperatur.
Diameteren til basaltfiberen produsert av den eksisterende teknologien kan nå 6 ~ 13μm, som er tynnere enn et hår.
Produksjonsprosessen er vist på figuren nedenfor.

Smeltet magma

Tegning
Som et amorf uorganisk silikatstoff har basaltfiber en kort produksjonsperiode, enkel prosess, ingen industrielt avløpsvann og avfallsgass og høy merverdi. Det er kjent som det "grønne nye materialet" i det 21. århundre.

Utmerket ytelse av basaltfiber
De rene naturlige kontinuerlige basaltfibrene er gyldne i fargen og fremstår som glatte sylindere med et perfekt sirkulært tverrsnitt. Basaltfiber har høy tetthet og høy hardhet, så den har utmerket slitestyrke og strekkfasthet. Basaltfiber er et amorf stoff, og servicetemperaturen er vanligvis - 269 ~ 700 ° C (mykgjøringspunktet er 960 ° C). Den er syre og alkali -resistent, har sterk UV -motstand, lav hygroskopisitet og god miljøsistensen. I tillegg har det fordelene med god isolasjon, filtrerbarhet med høy temperatur, strålingsmotstand og god bølgepermeabilitet, termisk sjokkstabilitet, miljørens og utmerket forhold mellom strukturell ytelse og strukturell kvalitet.

Tilstrekkelige råvarer
Basaltfiber lages ved å tegne etter smeltende basaltmalm, og reserver av basaltmalm på jorden og månen er ganske objektive, og kostnadene for råvarer er relativt lave.
Miljøvennlige materialer
Basaltmalm er et naturlig materiale, ingen bor eller andre alkali metalloksider slippes ut under produksjonsprosessen, så ingen skadelige stoffer blir utfelt i røyk og støv, og det vil ikke forurense atmosfæren. Dessuten har produktet en lang levetid, så det er en ny type grønt aktivt miljøvernmateriale med lave kostnader, høy ytelse og ideell renslighet.
Høy temperatur og vannmotstand
Driftstemperaturområdet for kontinuerlig basaltfiber er vanligvis - 269 ~ 700 ° C (mykgjørende punkt er 960 ° C), mens glassfiberen er - 60 ~ 450 ° C, og den maksimale driftstemperaturen til karbonfiber kan bare nå 500 ° C. Spesielt når basaltfiberen fungerer ved 600 ° C, kan dens styrke etter brudd fortsatt opprettholde 80% av den opprinnelige styrken; Når det fungerer ved 860 ° C uten krymping, kan til og med mineralull med utmerket temperaturmotstand bare opprettholde på dette tidspunktet styrken etter brudd. 50%- 60%, glassullen er fullstendig ødelagt. Karbonfiber produserer CO og CO2 ved omtrent 300 ° C. Basaltfibre kan opprettholde høy styrke under virkning av varmt vann ved 70 ° C, og basaltfibre kan miste deler av styrken etter 1200 timer.
God kjemisk stabilitet og korrosjonsmotstand
Den kontinuerlige basaltfiberen inneholder komponenter som K2O, MgO) og TiO2, og disse komponentene er ekstremt gunstige for å forbedre den kjemiske korrosjonsmotstanden og vanntette ytelsen til fiberen, og spille en veldig viktig rolle. Sammenlignet med den kjemiske stabiliteten til glassfiber, har den flere fordeler, spesielt i alkaliske og sure medier. Basaltfiber kan også opprettholde høyere motstand i mettet Ca (OH) 2 -løsning og alkaliske medier som sement. Alkali korrosjonsegenskaper.
Høy modul av elastisitet og strekkfasthet
Den elastiske modulen til basaltfiber er: 9100 kg/mm ​​- 11000 kg/mm, som er høyere enn for alkali - fri glassfiber, asbest, aramidfiber, polypropylenfiber og silisiumfiber. Strekkstyrken til basaltfiber er 3800 - 4800 MPa, som er høyere enn for stor - slep karbonfiber, aramid, PBI -fiber, stålfiber, borfiber og aluminiumoksydfiber, og er sammenlignbar med S -glassfiber. Basaltfiber har en tetthet på 2,65 - 3,00 g/cm3 og en høy hardhet på 5 - 9 på MOHS -skalaen, så den har utmerket slitestyrke og strekkfasthet. Den mekaniske styrken overstiger langt for naturlige fibre og syntetiske fibre, så det er et ideelt forsterkningsmateriale, og dets utmerkede mekaniske egenskaper er i forkant av de fire høye - ytelsesfibrene.
Utmerket lydisolasjon
Kontinuerlig basaltfiber har utmerket lydisolasjon og lydabsorpsjonsegenskaper. Det kan være kjent fra lydabsorpsjonskoeffisienten til fiberen ved forskjellige frekvenser at dens lydabsorpsjonskoeffisient øker betydelig når frekvensen øker. For eksempel, hvis lyden - absorberende materiale laget av basaltfiber med en diameter på 1 - 3μm (tetthet 15 kg/m3, tykkelse 30mm) er valgt, vil ikke fiberen bli skadet under tilstanden til lydfrekvens på 100 - 300 Hz, 400 - 900 Hz og 1200 - 7 000 Hz. Lydabsorpsjonskoeffisientene til materialene er 0. 05 ~ 0.15, 0. 22 ~ 0. Henholdsvis 75 og 0,85 ~ 0,93.
Enestående dielektriske egenskaper
Volumresistiviteten til kontinuerlig basaltfiber er en størrelsesorden høyere enn for E -glassfiber, og den har gode dielektriske egenskaper. Selv om basaltmalm inneholder et ledende oksyd med en massefraksjon på nesten 0,2, etter spesiell overflatebehandling med et spesielt fuktemiddel, er det dielektriske tapstangenten til basaltfiberen 50% lavere enn glassfiberen, og volumresistiviteten til fiberen er også høyere enn glassfiberen.
Naturlig silikatkompatibilitet
Den har god spredning med sement og betong, sterk bindingskraft, konsistent termisk ekspansjon og sammentrekningskoeffisient og god værmotstand.
Lav hygroskopisitet
Hygroskopisiteten til basaltfiber er mindre enn 0,1%, noe som er lavere enn for aramidfiber, bergull og asbest.
Lav varmeledningsevne
Den termiske konduktiviteten til basaltfiber er 0,031 W/m · K - 0,038 W/m · K, som er lavere enn for aramidfiber, aluminiumsilikatfiber, alkali - gratis glassfiber, steinull, silisiumfiber, karbonfiber og rustfritt stål.
Sammenlignet med andre fibre har basaltfiber utmerket ytelse i mange aspekter.