Què és la fibra de basalt?

Basalt, una roca formada pel refredament de la lava volcànica, és abundant a la Terra. Mitjançant la fusió a alta temperatura i l'estirament fi, es produeixen fibres de basalt, utilitzant un procés de fabricació similar al de les fibres de vidre. A altes temperatures de 1450 ℃ a 1500 ℃, la roca de basalt es fon i després s'estira a alta velocitat a través d'una filera d'aliatge resistent a altes temperatures per produir fibres contínues. Aquestes fibres tenen una resistència comparable a les fibres de vidre d'alta resistència. A més, la fibra de basalt, com a nou tipus de material de fibra inorgànic, respectuós amb el medi ambient i d'alt rendiment, conté diversos òxids com ara diòxid de silici, òxid d'alumini, òxid de calci, òxid de magnesi, òxid de ferro i diòxid de titani, cosa que li confereix excel·lents característiques físiques i... Químic propietats.
Triturat Fibra de basaltTenen una àmplia gamma d'aplicacions, no només per reforçar el formigó de ciment, sinó també com a material de reforç per al formigó asfàltic. El rendiment excepcional de la fibra de basalt és la clau de la seva àmplia atenció. Al meu país, la fibra de basalt ha estat catalogada com una de les quatre fibres clau per al desenvolupament, juntament amb la fibra de carboni, la fibra d'aramida i la fibra de polietilè de pes molecular ultra alt. Què fa que aquest material sigui tan especial que pugui ocupar un lloc entre aquestes quatre fibres? Explorem els notables avantatges de la fibra de basalt.

1. Abundants recursos de matèries primeres

La matèria primera per a la fabricació de fibra de basalt és el mineral de basalt, que està àmpliament disponible a la Terra i té abundants reserves, la qual cosa resulta en uns costos de matèries primeres relativament baixos.

2. Característiques verdes i respectuoses amb el medi ambient

Després de la fusió i l'estirament, el mineral de basalt no allibera cap substància nociva, cosa que el fa respectuós amb el medi ambient i no contaminant. A més, els seus productes tenen una excel·lent durabilitat, un baix cost i un rendiment superior, cosa que el converteix en un nou tipus ideal de material verd i respectuós amb el medi ambient.

3. Excel·lent resistència a altes temperatures i estabilitat al xoc tèrmic

La fibra de basalt pot funcionar de manera estable en un rang de temperatures de -260 a 880 ℃. Aquest ampli rang de temperatures supera amb escreix el de les fibres d'aramida i d'amiant i s'acosta al rendiment de la fibra de silici, la fibra de silicat d'alumini i la fibra ceràmica. Al mateix temps, també presenta una excel·lent estabilitat al xoc tèrmic, mantenint la seva forma original a temperatures elevades de 500 ℃.

4. Excel·lent estabilitat química

La fibra de basalt presenta una resistència excepcional als àcids i als àlcalis, superant les fibres de borosilicat d'alumini. A més, posseeix una excel·lent durabilitat, resistència a la intempèrie, resistència als raigs UV, resistència a l'aigua i resistència a l'oxidació, comparable a la roca basàltica natural.

5. Excel·lent mòdul elàstic i resistència a la tracció

La fibra de basalt demostra una excel·lent resistència a la tracció amb una deformació per tracció relativament baixa. Cal destacar que la seva resistència a la tracció supera la de les fibres de carboni de cable llarg, les fibres d'aramida, les fibres d'acer, les fibres de bor i les fibres d'alúmina.

6. Excel·lent rendiment d'absorció acústica

La fibra de basalt presenta efectes significatius d'absorció i aïllament acústic, demostrant un rendiment superior.

7. Excel·lent aïllament elèctric i propietats dielèctriques

La fibra de basalt mostra un aïllament elèctric i unes propietats dielèctriques excel·lents, cosa que la converteix en un material aïllant d'alta qualitat.

8. Compatibilitat amb els silicats naturals

La fibra de basalt té una bona dispersibilitat i una forta unió amb el ciment i el formigó, i els seus coeficients d'expansió i contracció tèrmica són consistents, cosa que resulta en una excel·lent resistència a la intempèrie.

9. Resistència superior a les inclemències del temps

La fibra de basalt presenta una excel·lent resistència a les inclemències del temps, amb una menor absorció d'humitat que les fibres d'aramida, la llana de roca i l'amiant, cosa que millora encara més la seva estabilitat en aplicacions pràctiques.

10. Aïllament tèrmic superior

La fibra de basalt destaca per la seva baixa conductivitat tèrmica, una característica superior a les fibres d'aramida, les fibres de silicat d'alumini, les fibres de vidre sense àlcalis, la llana de roca, les fibres de silici, les fibres de carboni i l'acer inoxidable.
Tanmateix, la fibra de basalt no està exempta de limitacions. Tot i que està substituint gradualment les fibres de vidre i les fibres d'amiant com a material de reforç preferit, aquestes últimes estaven limitades anteriorment a causa del risc que partícules fines s'inhalessin als pulmons i als intestins. En canvi, la fibra de basalt demostra una major seguretat en aquest sentit.

11. Aplicacions d'aïllament tèrmic, resistència a la temperatura i protecció contra incendis

La resistència a altes temperatures de fibra de basalt fa que sigui àmpliament aplicable en aïllament tèrmic, resistència a la temperatura i protecció contra incendis. Es pot teixir en teixits resistents al foc, proporcionant protecció en aplicacions de seguretat contra incendis. Al mateix temps, les fibres de basalt també es poden teixir en bosses de filtre d'alta temperatura per a la filtració a alta temperatura i l'eliminació de pols, garantint un entorn net i segur.
Les excel·lents propietats de les fibres de basalt no només es reflecteixen en la seva resistència a altes temperatures, sinó també en la seva filabilitat. Mitjançant tècniques especials de processament, les fibres de basalt es poden convertir en un material sandvitx anomenat "cotó de fibra de basalt". Aquest material té una àmplia gamma d'aplicacions en la construcció, el transport, l'aeroespacial i altres camps, contribuint significativament a millorar el rendiment del producte i allargar la vida útil.

12. Aplicacions en el camp de la construcció

A causa de la seva excel·lent resistència i corrosió, la fibra de basalt es pot combinar amb resines de vinil o epoxi mitjançant diversos processos com l'estirament, l'extrusió i el bobinatge, creant nous materials de construcció. Aquests materials no només són resistents, sinó que també posseeixen una excel·lent resistència als àcids i als àlcalis i a la corrosió, cosa que els permet substituir parcialment l'armadura d'acer en la construcció d'enginyeria civil. A més, el coeficient d'expansió de la fibra de basalt és similar al del formigó, evitant eficaçment l'estrès causat pels canvis de temperatura.

13. Aplicacions en el camp de l'automoció

A causa del seu coeficient de fricció estable, fibra de basalt és molt adequat per a la fabricació de materials que milloren la fricció, com ara les pastilles de fre. Alhora, el seu alt coeficient d'absorció acústica el converteix en una opció ideal per a peces interiors d'automòbils, reduint eficaçment el soroll. En camions, camionetes o autobusos, les molles de ballesta són components clau responsables de suportar i transmetre el pes i el parell del xassís i l'eix, generalment fetes de plaques d'acer d'aliatge de silici-manganès d'alta qualitat. Tanmateix, per als camions lleugers, ha sorgit un nou tipus de molla de ballesta, que utilitza un material compost de fibra de basalt i resina epoxi, reduint significativament el pes.

14. Aplicacions en el camp petroquímic

L'excel·lent resistència a la corrosió de fibra de basalt fa que brilli en el camp petroquímic. Mitjançant la combinació amb resina epoxi i l'ús de tecnologia sofisticada de bobinatge i compactació, les fibres de basalt es fabriquen en canonades i tancs d'alta pressió. Aquests productes no només tenen excel·lents propietats d'aïllament tèrmic, sinó que també resisteixen eficaçment la corrosió, allargant significativament la seva vida útil. A més, els oleoductes fets de fibra de basalt també tenen un rendiment excepcional. La seva resistència, resistència a la corrosió i superfície interior llisa milloren significativament l'eficiència del transport, mentre que la seva lleugeresa redueix els costos i augmenta l'eficiència general. Aquest nou tipus de canonada s'ha convertit gradualment en un substitut de l'acer d'aliatge i s'utilitza àmpliament en la indústria petroquímica.

15. Aplicacions en carcasses de bateries

L'excel·lent resistència a la corrosió, l'alta resistència, l'aïllament superior i les característiques de lleugeresa de la fibra de basalt fan del seu material compost amb resina epoxi una opció ideal per a les carcasses de bateries d'automòbils. Aquest material no només és fàcil de processar, sinó que també redueix significativament el pes de la bateria.

Conclusió

fibra de basalt, amb la seva excepcional resistència, rigidesa, resistència a altes temperatures, resistència a la corrosió i propietats lleugeres, és aclamat com el "material industrial verd" del segle XXI. Ha demostrat un alt valor d'aplicació en diversos camps, com ara l'aeroespacial, el militar i el transport per carretera, i és respectuós amb el medi ambient i no tòxic. Actualment, el desenvolupament d'aplicacions de la fibra de basalt encara està en curs i s'espera que aprofiti els seus avantatges únics en més camps en el futur.
1) En el procés d'estampació, les plaques d'estampació tradicionals fetes de materials "platí" pateixen un alt desgast i són cares. Per tant, cal trobar nous materials que siguin resistents al desgast i a les altes temperatures com a substituts. De fet, aquests materials no manquen; per exemple, els materials ceràmics amb carbur de titani, carbur de silici, nitrur de silici o òxid de zirconi afegits compleixen aquests requisits.
2) A causa de les variacions en la composició del basalt de diferents regions, els indicadors de rendiment de les fibres també difereixen. Per garantir la qualitat de l'aplicació, cal fer esforços multifacètics. En primer lloc, s'han d'establir indicadors de rendiment específics per a la fibra de basalt per a cada producte d'aplicació. En segon lloc, s'ha de proporcionar informació detallada sobre tots els indicadors de rendiment per a cada lot de fibra produït per a referència de l'usuari. A més, per garantir l'estandardització del rendiment de la fibra, es poden afegir components inorgànics durant el procés de fusió per al seu ajust.