Utjecaj nestabilnog sastava bazaltne sirovine na stvarnu proizvodnju i mjere za poboljšanje

Slično kao i karbonska vlakna i Staklena vlakna, proizvodnja kontinuiranih bazaltnih vlakana zahtijeva standardizaciju sirovina. Postoje značajne razlike u kvaliteti i efektima primjene proizvoda od bazaltnih vlakana iz različitih regija. Čak i unutar iste regije, postoje varijacije u bazaltu iz različitih dijelova istog rudnika.

U praksi su identifikovana tri glavna problema:

(1) Neke sirovine bazaltne rude imaju uzak raspon temperature izvlačenja, koji je vrlo blizu temperaturi kristalizacije. Takve sirovine imaju tendenciju da kristaliziraju odmah nakon izvlačenja, uništavajući kontinuitet vlakana i smanjujući zateznu čvrstoću.

(2) Neke sirovine bazaltne rude sadrže veliki broj kristalnih čestica otpornih na visoke temperature, poput olivina i korunda, što otežava dobijanje homogene taline.

(3) The Hemijsko Sastav različitih serija sirovina bazaltne rude varira, što utiče na stabilnost performansi proizvedenih kontinuiranih bazaltnih vlakana.

Da bi se riješio problem nestabilnosti sastava sirovina, na osnovu prethodno navedenih tačaka, mogu se preduzeti sljedeće mjere za poboljšanje:

• Odaberite visokokvalitetne sirovine od bazaltne rude. Bazaltna ruda treba biti homogena, imati nizak stepen kristalizacije, bez velikih fenokristala, malo pukotina, slabo izložena vremenskim uticajima i bez vanjskih nečistoća poput kvarca i rožnjaka. Hemijski sastav bazaltne rude treba biti u razumnom rasponu. Osim toga, treba imati odgovarajući koeficijent kiselosti (Mjedan​) u rasponu od $\mathrm{3,5}~5.8$i viskoznost ($lgili$) od $\mathrm{0,5}~1.4\text{Pa}\cdot \text{s}$Viskoznost ($ili$) silikatnih rastopa je funkcija temperature, pritiska i sastava, i može se predstaviti Arrheniusovom jednačinom: lgili=lgili0​+Iili​/RT, gdje ili0​ je konstanta (predeksponencijalni faktor) i Iili​ je energija aktivacije viskoznog toka za talinu. Bazaltna ruda treba da održava širok temperaturni raspon tokom procesa izvlačenja, što čini topljenje i izvlačenje relativno lakim, i ne bi trebala da sadrži praktično nikakve kristalne čestice otporne na visoke temperature kao što su olivin i korund.
• Pojačati homogenizaciju sirovina. Kvalificirane sirovine se drobe, prosijavaju i homogeniziraju pomoću specijalizirane opreme prije slanja u silos prije peći. Da bi se osigurala kvaliteta rude sirovina, veličina čestica mora biti uglavnom konzistentna. Prevelike čestice mogu dovesti do poteškoća s topljenjem, dok previše male čestice mogu smanjiti kvalitetu taline.
• Mješavina visokokvalitetnih sirovina bazaltne rude. Zbog složenog sastava prirodne bazaltne rude, s različitim mineralima koji su povezani i koegzistiraju, te različitim mineralima koji imaju različite tačke topljenja, potpuno homogenost sirovine jedan je od odlučujućih faktora koji utiču na ishod izvlačenja. Kako bi se materijal bolje rastopio i poboljšala stabilnost performansi rezultirajućeg vlakna, neka proizvodna preduzeća su usvojila metodu "umjetnog šaržiranja", posuđujući iz proizvodnje staklenih vlakana. To uključuje pripremu sirovina prema standardima, odabir visokokvalitetnog čistog prirodnog bazalta i njegovo podešavanje prema standardnim vrijednostima korištenjem pristupa "nadopuniti ono što nedostaje" i "od čistog do čistog" - na primjer, dodavanje kalcija ako ga nedostaje. Osim toga, za proizvode sa posebnim zahtjevima za performanse, može se izvršiti selektivna modifikacija dopiranjem kako bi se osiguralo da svi pokazatelji performansi ispunjavaju zahtjeve dizajna, kao što su vlakna otporna na alkalije, vlakna otporna na visoke temperature i vlakna visoke čvrstoće i visokog modula. To zahtijeva odabir odgovarajućih jednokomponentnih mineralnih materijala ili drugih bazaltnih ruda za odgovarajuću "modifikaciju dopiranjem" čiste bazaltne sirovine.