من المواد الخام إلى التطبيق: ألياف البازلت

ألياف البازلتتُظهر المنتجات مزايا واضحة مقارنة بالألياف الزجاجية في المواد المركبة. بأشكال الحصير المقطع، والخيوط المتشابكة، والأقمشة أحادية الاتجاه،ألياف البازلت يُظهر أحمال كسر أعلى ومعامل يونغ (مقياس صلابة مادة معينة) مقارنة بالألياف الزجاجية.

في دراسة أجراها البروفيسور إغناس فيربوست من قسم المواد المركبة في جامعة لوفين في بلجيكا، تم إجراء بحث على البازلت ألياف زجاجية وألياف زجاجية من نوع E. تم تحضير مواد ما قبل التشريب أحادية الاتجاه عن طريق تشريب كل من الزجاج والبازلت براتنج الإيبوكسي، ولفّها على مغزل، ثم ضغط الصفائح حتى اكتمال عملية التصلب. تم قطع عينات بأبعاد 135 مم × 15 مم (5.3 بوصة × 0.6 بوصة) وقياس سمكها. بعد ذلك، خضعت العينات لاختبارات الانحناء ثلاثي النقاط (ISO 178) واختبارات قوة القص بين الطبقات (ISO 14130) لتقييم القوة والصلابة.

أفاد فيربوست أنه على الرغم من أن كل عينة تحتوي على نسبة حجم ألياف تبلغ 40٪، إلا أن قوة عينات البازلت/الإيبوكسي كانت أعلى بنسبة 13.7٪ من قوة عينات الزجاج الإلكتروني، وكانت صلابتها أعلى بنسبة 17.5٪، على الرغم من أن عينات البازلت كانت أثقل بنسبة 3.6٪ من عينات الزجاج الإلكتروني.

علاوة على ذلك، تتميز ألياف البازلت بمقاومتها الطبيعية للأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الكهرومغناطيسي عالي الطاقة، وتحافظ على خصائصها في درجات الحرارة المنخفضة، كما أنها تتمتع بمقاومة أفضل للأحماض. ويُذكر أن للبازلت مزايا فائقة فيما يتعلق بسلامة العمال وجودة الهواء. ولأن البازلت نتاج للنشاط البركاني، فإن عملية تصنيعه من الألياف أكثر ملاءمة للبيئة من عملية تصنيع الألياف الزجاجية. إضافة إلى ذلك، يتميز البازلت بخموله التام، أي أنه لا يتفاعل مع الهواء أو الماء بشكل سام، وهو غير قابل للاشتعال ومقاوم للانفجار.

تطبيقات في مجال الحماية من الحرائق والعزل الحراري

ألياف البازلت المنسوجة يُوفر النسيج المقاوم للحريق مقاومة عالية للحرارة، وعزلًا حراريًا ممتازًا، ولا ينصهر أو يتقطر، ولا يُصدر غازات سامة، ولا ينكمش حراريًا. إنه مادة ممتازة لبدلات وأغطية وستائر الحريق، حيث تصل مقاومته للحرارة إلى 650 درجة مئوية، ومؤشر الأكسجين المحدود فيه أعلى من 68، وهو ما يتفوق بشكل ملحوظ على ألياف الأراميد والألياف العضوية الأخرى.

تطبيقات في البنية التحتية

ألياف البازلت يتميز هذا المنتج بقوة شد عالية، ومقاومة للأحماض والقلويات، وخصائص كيميائية مستقرة. ويمكن استخدامه كبديل جزئي لألواح ألياف الكربون في إصلاح وتجديد وتدعيم البنية التحتية. كما يمكن استخدامه كبديل لألياف البوليستر، وألياف البولي بروبيلين، وألياف البولي أكريلونيتريل في تدعيم الخرسانة الإسفلتية والخرسانة الملاطية، حيث يوفر مقاومة عالية للتسرب والتشقق. ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات البنية التحتية مثل الطرق السريعة، وممرات المطارات، والموانئ البحرية، ومشاريع الطاقة الكهرومائية.

تطبيقات في مجال حماية البيئة

ألياف البازلت نوع جديد من المواد الخضراء والصديقة للبيئة، يمكن استخدامها في حماية البيئة لترشيح وامتصاص وتنقية المواد والغازات الضارة. وتتميز هذه الألياف، على وجه الخصوص، بقدرتها على تحمل درجات حرارة عالية، مما يجعلها مناسبة للاستخدام طويل الأمد. ألياف البازلت تبلغ درجة حرارته 650 درجة مئوية، وهو أعلى بكثير من مواد الترشيح التقليدية، مما يجعله المادة المفضلة لركائز الترشيح ومواد الترشيح والأقمشة المقاومة لدرجات الحرارة العالية.

تطبيقات البلاستيك المقوى بألياف البازلت

مواد مركبة مقواة بـ ألياف البازلت يمكن استخدامها في تطبيقات الدفاع الوطني مثل الدروع المضادة للرصاص، وأغطية الرادار، والحماية الحرارية لسبطانات البنادق، ومواد التخفي لامتصاص ونقل الرادار. كما يمكن استخدامها في تطبيقات مدنية مثل هياكل المركبات والسفن، والأنابيب المقاومة للضغط والتآكل، والأسطوانات الملفوفة، ولوحات الدوائر المطبوعة.