Atyniad Ffibr Basalt
Nid yw'r cysyniad o gynhyrchu ffibrau o basalt yn newydd. Cyhoeddwyd y patent cyntaf ar gyfer gweithgynhyrchu ffibr basalt ym 1923, ac yn ystod y 1950au a'r 1960au, canolbwyntiodd ymchwil helaeth ar ei gymwysiadau milwrol. Hyd yn oed y rhai blaenllaw Ffibr Gwydr archwiliodd cynhyrchwyr botensial basalt ar y pryd, er iddynt symud eu ffocws Ymchwil a Datblygu yn y 1970au i ffibrau gwydr perfformiad uwch fel S-2. Dros y degawdau, mae diddordeb mewn cyfansoddion ffibr basalt wedi amrywio, ond yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae wedi cynyddu'n gyson.
O ystyried bod basalt yn tarddu o lafa sy'n llawn magnesiwm a haearn sy'n oeri'n gyflym i graig, nid yw'n syndod bod ffibrau basalt yn arddangos inswleiddio thermol eithriadol, ymwrthedd tân, a sefydlogrwydd tymheredd uchel. Mae'r priodweddau hyn yn eu gwneud yn ddeunydd safonol ar gyfer inswleiddio tymheredd uchel. Er enghraifft, mae cynhyrchydd ffibr basalt Rwsiaidd Kamenny Vek yn cyflenwi cynhyrchion i ddiwydiant modurol yr Unol Daleithiau ar gyfer inswleiddio systemau gwacáu ac yn darparu deunyddiau sy'n gwrthsefyll gwres ar gyfer cymwysiadau diwydiannol.
Y tu hwnt i berfformiad thermol, ffibr basaltcyfuniad o gryfder, anystwythder, ymwrthedd i effaith, a Cemegol Mae anadweithiolrwydd yn ei wneud yn atgyfnerthiad deniadol ar gyfer cyfansoddion. Mewn cymwysiadau plastig wedi'i atgyfnerthu â ffibr (FRP), mae ei brosesau mowldio yn debyg i rai ffibr gwydr. Gellir addasu bron unrhyw dechneg mowldio ffibr gwydr ar gyfer ffibr basalt gydag addasiadau bach i baramedrau allweddol. Mae ffibr basalt hefyd yn gydnaws â phob system resin safonol.
Er bod dwysedd basalt (2.63 g/cm³) ychydig yn uwch na ffibr gwydr, mae ei fanteision perfformiad yn galluogi cyfansoddion ysgafnach a mwy hyblyg o ran dyluniad.
Mae priodweddau thermol ffibr basalt yn denu sylw y tu hwnt i inswleiddio. Defnyddir ei gyfansoddion fwyfwy mewn cymwysiadau sydd angen ystodau tymheredd ehangach. Mae ei wrthwynebiad i effaith hefyd yn perfformio'n well na ffibrau gwydr a charbon. Dangosodd astudiaethau rhagarweiniol gan Ganolfan Adeiladu Ysgafn Integreiddiol yr Almaen a'r Sefydliad Technoleg Tecstilau ym Mhrifysgol RWTH Aachen fod polyamid 6 wedi'i atgyfnerthu â ffabrig edafedd hybrid basalt (HYWF) yn amsugno 35% yn fwy o egni penodol na ffibr gwydr HYWF a 17% yn fwy na ffibr carbon HYWF.
Mae ocsidau haearn ac alwminiwm mewn basalt yn cyfrannu at fanteision ychwanegol. Er enghraifft, mae ffibr basalt yn arddangos gwell ymwrthedd i gyrydiad ac ymwrthedd tân na gwydr-E. Cadarnhaodd astudiaeth gan Mafic Iwerddon a Chanolfan Prosiect Fraunhofer yng Nghanada fod paneli prawf ffibr basalt/epocsi wedi cyflawni modiwlws tynnol, cryfder tynnol, a chryfder cneifio rhyng-haenog 40% yn uwch, ynghyd â 20% yn fwy o anystwythder penodol, o'i gymharu â phaneli gwydr-E/epocsi a wnaed gyda'r un resin a phroses. Mae Kamenny Vek wedi adrodd canlyniadau tebyg.
Ffibr basaltMae amsugno dŵr isel 's yn hanfodol ar gyfer cymwysiadau adeiladu a phiblinellau. Nid yw'n ddargludol ac, fel deunydd sy'n digwydd yn naturiol, mae'n haws ei ailgylchu na ffibrau synthetig—ystyriaeth allweddol ar gyfer diwydiannau modurol a diwydiannau eraill. Mae Gencarelle yn disgrifio ffibr basalt fel "mwy main, mwy gwyrdd, a mwy caled" na dewisiadau eraill, gan osod ei gyfansoddion fel pont cost-perfformiad rhwng gwydr-E a ffibr carbon. Fel y noda Thompson, "Rydym yn llenwi'r bwlch rhwng ffibrau carbon a gwydr—marchnad sydd wedi bod yn awyddus ers amser maith am ateb o'r fath."
Dywedir bod newid o garbon i ffibr basalt yn haws na newid o E-wydr, er bod y ddau yn ymarferol. I ddefnyddwyr ffibr carbon, arbedion cost sy'n gyrru'r newid, tra bod cymhareb perfformiad-i-bris cytbwys basalt yn addas ar gyfer cymwysiadau lle nad oes angen perfformiad uwch-uchel carbon. Mae eu dulliau methiant hefyd yn wahanol: mae ffibr carbon yn tueddu i fethu'n drychinebus (e.e., chwalu), tra bod ffibr basalt yn arddangos methiant graddol, mwy diogel. Mae Streetman yn egluro: “Mae coes brosthetig cyfansawdd carbon yn methu'n sydyn, gan achosi cwymp; mae coes gyfansawdd basalt yn caniatáu i'r defnyddiwr eistedd i lawr.”
Er bod gwelliannau cynhyrchu yn lleihau costau, mae ffibr basalt yn parhau i fod ddwywaith mor ddrud â gwydr-E mewn cymwysiadau cyfaint uchel. I gyfiawnhau'r premiwm, rhaid i'w briodweddau uwch—anystwythder uwch, cryfder, ymwrthedd i effaith, ymwrthedd i gemegau/dŵr, a dulliau methiant mwy diogel—gyflawni gwerth critigol. Wrth i dechnoleg ddatblygu, mae'r graig folcanig hon yn cerfio cilfach unigryw ym myd deunyddiau uwch.
