Прывабнасць базальтавага валакна
Канцэпцыя вытворчасці валокнаў з базальту не новая. Першы патэнт на вытворчасць базальтавага валакна быў выдадзены ў 1923 годзе, і ў 1950-х і 1960-х гадах шырокія даследаванні былі сканцэнтраваны на яго ваенным прымяненні. Нават вядучыя Шкловалакно У той час вытворцы вывучалі патэнцыял базальту, хоць у 1970-х гадах яны пераключылі сваю ўвагу на даследаванні і распрацоўкі на больш высокапрадукцыйныя шкловалакна, такія як S-2. На працягу дзесяцігоддзяў цікавасць да кампазітаў з базальтавага валакна вагалася, але ў апошнія гады яна няўхільна расце.
Улічваючы, што базальт паходзіць з лавы, багатай магніем і жалезам, якая хутка астывае ў пароду, не дзіўна, што базальтавыя валокны валодаюць выключнай цеплаізаляцыяй, вогнеўстойлівасцю і стабільнасцю пры высокіх тэмпературах. Гэтыя ўласцівасці робяць іх стандартным матэрыялам для высокатэмпературнай ізаляцыі. Напрыклад, расійскі вытворца базальтавага валакна «Каменны век» пастаўляе амерыканскай аўтамабільнай прамысловасці прадукцыю для ізаляцыі выхлапных сістэм і прапануе тэрмаўстойлівыя матэрыялы для прамысловага прымянення.
Акрамя цеплавых характарыстык, базальтавае валакноспалучэнне трываласці, калянасці, ударатрываласці і Хімічны Інертнасць робіць яго прывабным арматарам для кампазітаў. У прымяненні да валакніста-армаванага пластыку (FRP) працэсы яго фармавання нагадваюць працэсы фармавання шкловалакна. Амаль любая тэхналогія фармавання шкловалакна можа быць адаптавана для базальтавага валакна з невялікімі карэкціроўкамі ключавых параметраў. Базальтавае валакно таксама сумяшчальна з усімі стандартнымі сістэмамі смал.
Нягледзячы на тое, што шчыльнасць базальту (2,63 г/см³) крыху вышэйшая за шчыльнасць шкловалакна, яго перавагі ў эксплуатацыйных характарыстыках дазваляюць ствараць больш лёгкія і больш гнуткія ў канструкцыі кампазіты.
Цеплавыя ўласцівасці базальтавага валакна прыцягваюць увагу не толькі да ізаляцыі. Яго кампазіты ўсё часцей выкарыстоўваюцца ў сферах прымянення, якія патрабуюць больш шырокіх дыяпазонаў тэмператур. Яго ўдаратрываласць таксама пераўзыходзіць шкляныя і вугляродныя валокны. Папярэднія даследаванні, праведзеныя нямецкім Цэнтрам інтэгратыўнага лёгкага будаўніцтва і Інстытутам тэкстыльных тэхналогій пры RWTH Aachen University, паказалі, што поліамід 6, узмоцнены базальтавай гібрыднай пражай (HYWF), паглынае на 35% больш удзельнай энергіі, чым шкловалакно HYWF і на 17% больш, чым вугляроднае валакно HYWF.
Аксіды жалеза і алюмінію ў базальце надаюць яму дадатковыя перавагі. Напрыклад, базальтавае валакно валодае лепшай каразійнай устойлівасцю і вогнеўстойлівасцю, чым шкло Е. Даследаванне, праведзенае ірландскім Mafic і канадскім праектным цэнтрам Fraunhofer, пацвердзіла, што выпрабавальныя панэлі з базальтавага валакна/эпаксіднай смалы дасягнулі на 40% большага модуля пругкасці на расцяжэнне, трываласці на расцяжэнне і міжслаёвай трываласці на зрух, а таксама на 20% большай удзельнай калянасці ў параўнанні з панэлямі з шкла Е/эпаксіднай смалы, вырабленымі з той жа смалы і па той жа тэхналогіі. Кампанія «Каменны век» паведаміла пра падобныя вынікі.
Базальтавае валакноНізкае водапаглынанне базальтавага валакна мае вырашальнае значэнне для будаўніцтва і трубаправодаў. Яно не праводзіць ток і, як натуральны матэрыял, лягчэй перапрацоўваецца, чым сінтэтычныя валокны — ключавы фактар для аўтамабільнай і іншых галін прамысловасці. Gencarelle апісвае базальтавае валакно як «больш экалагічнае, экалагічнае і трывалае» ў параўнанні з альтэрнатывамі, пазіцыянуючы свае кампазіты як мост паміж энергаэфектыўнасцю і вугляродным валакном. Як адзначае Томпсан: «Мы запаўняем прабел паміж вугляроднымі і шклянымі валокнамі — рынак, які даўно прагнуў такога рашэння».
Паведамляецца, што пераход з вугляроднага валакна на базальтавае валакно прасцейшы, чым пераход са шкла тыпу E, хоць абодва варыянты магчымыя. Для карыстальнікаў вугляроднага валакна эканомія выдаткаў з'яўляецца галоўнай прычынай пераходу, у той час як збалансаванае суадносіны цаны і прадукцыйнасці базальту падыходзіць для тых выпадкаў, калі звышвысокія характарыстыкі вугляроду не патрэбныя. Іх рэжымы разбурэння таксама адрозніваюцца: вугляроднае валакно мае тэндэнцыю да катастрафічнага разбурэння (напрыклад, разбурэння), тады як базальтавае валакно дэманструе паступовае і бяспечнае разбурэнне. Стрытман ілюструе гэта так: «Пратэз нагі з вугляроднага кампазіта раптоўна выходзіць з ладу, выклікаючы падзенне; нага з базальтавага кампазіта дазваляе карыстальніку сесці».
Нягледзячы на тое, што паляпшэнні вытворчасці зніжаюць выдаткі, базальтавае валакно застаецца ўдвая даражэйшым за шкло тыпу Е пры вытворчасці вялікіх аб'ёмаў. Каб апраўдаць такую высокую цану, яго выдатныя ўласцівасці — больш высокая калянасць, трываласць, ударатрываласць, хімічная/водаўстойлівасць і больш бяспечныя рэжымы разбурэння — павінны забяспечваць вырашальную каштоўнасць. Па меры развіцця тэхналогій гэтая вулканічная парода займае ўнікальную нішу ў свеце перадавых матэрыялаў.
