Impacte de la composició inestable de la matèria primera de basalt en la producció real i les mesures de millora

Similar a la fibra de carboni i fibra de vidre, la producció contínua de fibra de basalt requereix l'estandardització de les matèries primeres. Hi ha diferències significatives en la qualitat i els efectes de l'aplicació dels productes de fibra de basalt de diferents regions. Fins i tot dins de la mateixa regió, existeixen variacions en el basalt de diferents parts de la mateixa mina.

A la pràctica, s'han identificat tres problemes principals:

(1) Algunes matèries primeres de mineral de basalt tenen un rang de temperatura d'estirament estret, molt proper a la temperatura de cristal·lització. Aquestes matèries primeres tendeixen a cristal·litzar immediatament després de l'estirament, destruint la continuïtat de la fibra i reduint la resistència a la tracció.

(2) Algunes matèries primeres de mineral de basalt contenen un nombre elevat de partícules cristal·lines resistents a altes temperatures, com ara l'olivina i el corindó, cosa que dificulta l'obtenció d'una fosa homogènia.

(3) El/La Químic La composició dels diferents lots de matèries primeres de mineral de basalt varia, cosa que afecta l'estabilitat del rendiment de les fibres de basalt contínues produïdes.

Per abordar la inestabilitat de la composició de les matèries primeres, basant-se en els punts esmentats, es poden prendre les mesures de millora següents:

• Seleccioneu matèries primeres de mineral de basalt d'alta qualitat. El mineral de basalt ha de ser homogeni, tenir un baix grau de cristal·lització, sense fenocristalls grans, poques fissures, poca meteorització i sense impureses externes com el quars i el sílex. La composició química del mineral de basalt ha d'estar dins d'un rang raonable. A més, ha de tenir un coeficient d'acidesa adequat (M.un​) en el rang de $3.5\sim 5.8$, i una viscositat ($lgo$) de $\mathrm{0,5}\sim 1.4\text{Bé}\cdot \text{s}$. La viscositat ($o$) de les foses de silicat és una funció de la temperatura, la pressió i la composició, i es pot representar mitjançant l'equació d'Arrhenius: lgo=lgo0​+Io​/RT, on o0​ és una constant (factor preexponencial) i Io​ és l'energia d'activació del flux viscós per a la fosa. El mineral de basalt ha de mantenir un ampli rang de temperatura durant el procés d'estirament, cosa que facilita relativament la fusió i l'estirament, i pràcticament no ha de contenir partícules cristal·lines resistents a altes temperatures com l'olivina i el corindó.
• Enfortir l'homogeneïtzació de les matèries primeres. Les matèries primeres qualificades es trituren, es tamisen i es homogeneïtzen amb equips especialitzats abans d'enviar-les al sitjo previ al forn. Per garantir la qualitat de les matèries primeres del mineral, la mida de les partícules s'ha de mantenir constant. Les partícules massa grans poden provocar dificultats de fusió, mentre que les partícules massa petites poden reduir la qualitat de la fosa.
• Barreja matèries primeres de mineral de basalt d'alta qualitat. A causa de la complexa composició del mineral de basalt natural, amb diversos minerals associats i coexistents, i diferents minerals amb punts de fusió variables, si la matèria primera és completament homogènia és un dels factors decisius que afecten el resultat de l'estirament. Per fondre millor el material i millorar l'estabilitat del rendiment de la fibra resultant, algunes empreses de producció han adoptat el mètode de "batching artificial", prenent com a referència la producció de fibra de vidre. Això implica preparar matèries primeres segons els estàndards, seleccionar basalt natural pur d'alta qualitat i ajustar-lo segons els valors estàndard mitjançant un enfocament de "subministrar el que falta" i "de pur a pur", per exemple, suplementant calci si n'hi ha deficient. A més, per a productes amb requisits de rendiment especials, es pot realitzar una modificació selectiva del dopatge per garantir que tots els indicadors de rendiment compleixin els requisits de disseny, com ara fibres resistents als àlcalis, fibres resistents a altes temperatures i fibres d'alta resistència i mòdul alt. Això requereix seleccionar materials minerals d'un sol component corresponents o altres minerals de basalt per a una "modificació de dopatge" adequada de la matèria primera de basalt pur.