الیاف سبز غیر آلی جدید با کارایی بالا فیبر بازالت

فیبر بازالت چیست؟
الیاف بازالت یک الیاف پیوسته است که از سنگ طبیعی بازالت به عنوان ماده اولیه اصلی ساخته شده است.پس از ذوب شدن در دمای 1450-1500 درجه سانتیگراد، از طریق یک بوش کششی آلیاژ پلاتین-رودیوم با سرعت بالا کشیده می شود.رنگ به طور کلی قهوه ای است و دارای درخشندگی فلزی است.از اکسیدهایی مانند دی اکسید سیلیکون، اکسید آلومینیوم، اکسید کلسیم، اکسید منیزیم، اکسید آهن و دی اکسید تیتانیوم تشکیل شده است.الیاف بازالت دارای خواص بسیار عالی مانند استحکام بالا، عایق الکتریکی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر حرارت بالا، ضد پیری و ... است و سازگاری خوبی با محیط زیست دارد و آلودگی ثانویه ایجاد نمی کند.بنابراین، این یک ماده سبز واقعی با کارایی بالا برای حفاظت از محیط زیست است.
کشور من الیاف بازالت را به عنوان یکی از چهار الیاف اصلی (فیبر کربن، الیاف آرامید، پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا، الیاف بازالت) برای توسعه کلیدی فهرست کرده است.نیازهای هوانوردی و سایر زمینه ها چشم انداز کاربردی گسترده ای دارند.
فرآیند تولید الیاف بازالت
سنگ بازالت طبیعی که در اثر فوران آتشفشانی تشکیل می شود به عنوان ماده خام استفاده می شود، خرد شده و در کوره ذوب قرار می گیرد، تا دمای مذاب 1450 تا 1500 درجه سانتیگراد گرم می شود و به سرعت از طریق یک بوش سیم کشی آلیاژ پلاتین-رودیوم و الیاف بازالت کشیده می شود. از این طریق تولید می شود.
به طور خلاصه، فرآیند ساخت الیاف بازالت به این صورت است که سنگ بازالت آتشفشانی سخت را در دمای بالا به ابریشم می‌کشیم.
قطر الیاف بازالت تولید شده توسط فناوری موجود می تواند به 6 تا 13 میکرومتر برسد که از یک مو نازک تر است.
فرآیند تولید آن در شکل زیر نشان داده شده است.

ماگمای مذاب

طراحی
الیاف بازالت به عنوان یک ماده سیلیکات غیرآلی آمورف دارای دوره تولید کوتاه، فرآیند ساده، بدون فاضلاب صنعتی و گازهای زائد و ارزش افزوده بالایی است.در قرن بیست و یکم به عنوان "مواد جدید سبز" شناخته می شود.

عملکرد عالی الیاف بازالت
الیاف بازالت پیوسته طبیعی خالص به رنگ طلایی هستند و به صورت استوانه های صاف با سطح مقطع کاملاً دایره ای ظاهر می شوند.الیاف بازالت چگالی و سختی بالایی دارد، بنابراین مقاومت در برابر سایش و استحکام کششی عالی دارد.فیبر بازالت یک ماده بی شکل است و دمای سرویس آن به طور کلی -269 تا 700 درجه سانتیگراد است (نقطه نرم شدن 960 درجه سانتیگراد است).این مقاوم در برابر اسید و قلیایی است، دارای مقاومت قوی در برابر اشعه ماوراء بنفش، رطوبت کم و مقاومت محیطی خوبی است.علاوه بر این، دارای مزایای عایق خوب، فیلتر پذیری در دمای بالا، مقاومت در برابر تشعشع و نفوذپذیری موج خوب، پایداری شوک حرارتی، تمیزی محیطی و نسبت عالی عملکرد سازه به کیفیت سازه است.

مواد اولیه کافی
الیاف بازالت پس از ذوب سنگ بازالت از طریق کشش ساخته می شود و ذخایر سنگ بازالت در زمین و ماه کاملاً عینی بوده و هزینه مواد اولیه نسبتاً پایین است.
مواد سازگار با محیط زیست
سنگ معدن بازالت یک ماده طبیعی است، هیچ گونه بور یا سایر اکسیدهای فلزات قلیایی در طول فرآیند تولید تخلیه نمی شود، بنابراین هیچ ماده مضری در دود و گرد و غبار رسوب نمی کند و جو را آلوده نمی کند.علاوه بر این، این محصول دارای عمر طولانی است، بنابراین یک نوع جدید از مواد محافظ محیط زیست فعال سبز با هزینه کم، عملکرد بالا و تمیزی ایده آل است.
مقاومت در برابر حرارت و آب بالا
محدوده دمای عملیاتی فیبر بازالت پیوسته معمولاً -269 تا 700 درجه سانتیگراد است (نقطه نرم شدن 960 درجه سانتیگراد است)، در حالی که الیاف شیشه 60- تا 450 درجه سانتیگراد است و حداکثر دمای عملیاتی فیبر کربن تنها می تواند به 500 برسد. درجه سانتی گرادبه خصوص هنگامی که الیاف بازالت در دمای 600 درجه سانتیگراد کار می کند، استحکام آن پس از شکست همچنان می تواند 80٪ از استحکام اولیه خود را حفظ کند.هنگامی که در دمای 860 درجه سانتیگراد بدون انقباض کار می کند، حتی پشم معدنی با مقاومت دمایی عالی فقط می تواند در این زمان استحکام پس از شکستگی را حفظ کند.50%-60% پشم شیشه کاملا از بین رفته است.فیبر کربن CO و CO2 را در حدود 300 درجه سانتیگراد تولید می کند.الیاف بازالت می توانند تحت تأثیر آب گرم در دمای 70 درجه سانتی گراد استحکام بالایی داشته باشند و الیاف بازالت ممکن است پس از 1200 ساعت بخشی از استحکام خود را از دست بدهند.
پایداری شیمیایی خوب و مقاومت در برابر خوردگی
فیبر بازالت پیوسته حاوی اجزایی مانند K2O، MgO) و TiO2 است و این اجزا برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و عملکرد ضد آب الیاف بسیار مفید هستند و نقش بسیار مهمی دارند.در مقایسه با پایداری شیمیایی الیاف شیشه، مزایای بیشتری به خصوص در محیط های قلیایی و اسیدی دارد.فیبر بازالت همچنین می تواند مقاومت بالاتری را در محلول اشباع شده Ca(OH)2 و محیط های قلیایی مانند سیمان حفظ کند.خواص خوردگی قلیایی
مدول الاستیسیته و استحکام کششی بالا
مدول الاستیک الیاف بازالت: 9100 کیلوگرم بر میلی‌متر تا 11000 کیلوگرم بر میلی‌متر است که بیشتر از الیاف شیشه بدون قلیایی، آزبست، الیاف آرامید، الیاف پلی پروپیلن و الیاف سیلیکون است.استحکام کششی الیاف بازالت 3800-4800 مگاپاسکال است که از فیبر کربن بزرگ، آرامید، الیاف PBI، الیاف فولادی، فیبر بور و فیبر آلومینا بالاتر است و با الیاف شیشه S قابل مقایسه است.الیاف بازالت دارای چگالی 2.65-3.00 گرم بر سانتی متر مکعب و سختی بالای 5-9 در مقیاس Mohs است، بنابراین مقاومت در برابر سایش و استحکام کششی عالی دارد.استحکام مکانیکی آن بسیار بیشتر از الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی است، بنابراین یک ماده تقویت کننده ایده آل است و خواص مکانیکی عالی آن در خط مقدم چهار الیاف با کارایی بالا قرار دارد.
عایق صوتی عالی
الیاف بازالت پیوسته عایق صدا و خاصیت جذب صدا عالی است.از ضریب جذب صوت فیبر در فرکانس های مختلف می توان فهمید که با افزایش فرکانس ضریب جذب صوت آن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.به عنوان مثال، اگر ماده جاذب صدا ساخته شده از فیبر بازالت با قطر 1-3μm (تراکم 15 کیلوگرم بر متر مکعب، ضخامت 30 میلی متر) انتخاب شود، فیبر تحت شرایط فرکانس صوتی 100-300 هرتز آسیب نمی بیند. ، 400-900 هرتز و 1200-7 000 هرتز.ضرایب جذب صدا مواد 0. 05~0.15، 0.22~0 است.75 و 0.85~0.93، به ترتیب.
خواص دی الکتریک برجسته
مقاومت حجمی فیبر بازالت پیوسته یک مرتبه بزرگتر از الیاف شیشه E است و خواص دی الکتریک خوبی دارد.اگرچه سنگ معدن بازالت حاوی یک اکسید رسانا با کسر جرمی نزدیک به 0.2 است، اما پس از عملیات سطحی ویژه با یک عامل مرطوب کننده ویژه، مماس از دست دادن دی الکتریک الیاف بازالت 50٪ کمتر از الیاف شیشه و مقاومت حجمی الیاف است. همچنین از الیاف شیشه بالاتر است.
سازگاری با سیلیکات طبیعی
دارای پراکندگی خوب با سیمان و بتن، نیروی اتصال قوی، ضریب انبساط و انقباض حرارتی ثابت و مقاومت در برابر آب و هوای خوب است.
رطوبت سنجی کم
رطوبت سنجی الیاف بازالت کمتر از 0.1 درصد است که کمتر از الیاف آرامید، پشم سنگ و آزبست است.
هدایت حرارتی کم
رسانایی حرارتی فیبر بازالت 0.031 W/m·K -0.038 W/m·K است که کمتر از الیاف آرامید، الیاف سیلیکات آلومینیوم، الیاف شیشه بدون قلیایی، پشم سنگ، الیاف سیلیکون، فیبر کربن و ضد زنگ است. فولاد.
در مقایسه با سایر الیاف، الیاف بازالت در بسیاری از جنبه ها عملکرد عالی دارد.