العوامل المؤثرة في تحضير ألياف البازلت

باعتباره خامًا طبيعيًا في الطبيعة، المواد الكيميائية التركيب والتبلور الداخلي لـالمواد الخام البازلتيةتختلف هذه المواد اختلافًا كبيرًا. ترتفع درجة الانصهار مع زيادة محتوى الكوارتز والفلسبار البلاجيوكلازي (فلسبار الكالسيوم وفلسبار الصوديوم)، بينما تنخفض مع زيادة محتوى البيروكسين (الترموليت والصخور فوق المافية). أثناء التحضير، تنصهر المكونات المعدنية تدريجيًا، ويتحول التركيب البلوري المنتظم إلى تركيب زجاجي غير متبلور. يؤدي عدم تجانس خام المادة إلى انصهار غير كافٍ، وذوبان غير متجانس، وكفاءة انصهار منخفضة، وعدم انصهار كامل في حالة سهولة ترسب البلورات، وغالبًا ما تحدث ظاهرة تكسر الخيوط، مما يؤثر على قوة شد الألياف وجودة المنتج وأدائه. على المستوى المجهري، بعد سحق خام البازلت، يظهر الشكل غير المنتظم لجسم الزجاج المنصهر في الشكل أ. ألياف البازلت يتميز سطح المادة بشكل أسطواني أملس، خالٍ من الشقوق والالتصاقات الواضحة كما هو موضح في الشكل (ب). في عملية تصنيع الألياف، تتراوح درجة الحرارة بين 1350 و1450 درجة مئوية، ومع ارتفاع درجة الحرارة، يزداد قطر الألياف، ويزداد ترسب البلورات مما يقلل من قوة الألياف، ويصل إلى أقصى قيمة له عند 1390 درجة مئوية. أما عند تجانس خام البازلت، فيتراوح وقت التجانس بين 0 و1450 درجة مئوية، حيث تزداد درجة الحرارة بين 1350 و1450 درجة مئوية، ويزداد قطر الألياف، ويزداد ترسب البلورات مما يقلل من قوة الألياف، ويصل إلى أقصى قيمة له عند 1390 درجة مئوية. ويتراوح وقت تجانس خام البازلت بين 0 و25 ساعة، وعند تجانسه لمدة 5 ساعات...ألياف البازلت وقد وصلت القوة إلى حالة مثالية أفضل، ومع مرور الوقت المتجانس ثم تمديده، ترتفع درجة بلمرة بنية الألياف، ويصبح قطر الألياف أصغر، مما يقلل من احتمالية حدوث تشققات في الألياف، وتميل قوة الألياف إلى الزيادة.

تؤثر المعدات الرئيسية، كالفرن والقبو وشبكة التسرب، على عملية تحضير ألياف البازلت. فعند تسخينها وانصهارها، تنتقل أكاسيد الحديد الأكثر كثافة إلى قاع الفرن وتتراكم في شبكة التسرب، مما يؤدي بدوره إلى تآكلها. عادةً، يبلغ العمر الافتراضي للشبكة الصغيرة 9 أشهر، بينما يبلغ عمر الشبكة الكبيرة 11 شهرًا. وقد اقتُرح أن طلاء سطح شبكة التسرب بمادة معالجة خاصة قد يُحسّن من فعاليتها، إلا أن نوع مادة المعالجة وجرعتها وطريقة تطبيقها لا تزال بحاجة إلى مزيد من الاختبار والتطوير.

يمكن استخدام عوامل التشريب لمعالجة سطح ألياف البازلت، وذلك لتحقيق الأداء الخاص لـ ألياف البازلتتؤثر التقنية الأساسية وجودة الألياف نفسها والمواد المركبة الناتجة تأثيراً بالغاً على الخصائص الفيزيائية والكيميائية. وسيلعب الاستخدام الحالي لعامل التغلغل، ومعظم المراجع تتعلق بتركيبات عامل التغلغل لألياف الزجاج، وأنواع مستحلبات راتنجات الإيبوكسي الشائعة الاستخدام، والتطوير المستقبلي لعامل تغلغل خاص بألياف البازلت، دوراً محورياً في تعزيز نمو وتطبيق هذه الصناعة.