Entwicklung von Anwendungsszenarien für Basaltfasern

Im Vergleich zu anderen hohenHochleistungsfaserS,durchgehende Basaltfaserverfügt über reichhaltige Rohstoffquellen, einen umweltfreundlichen Produktionsprozess und HochfestEs zeichnet sich durch einen hohen Elastizitätsmodul und hervorragende physikalisch-chemische Eigenschaften aus. Zu seinen Hauptanwendungen zählen:

1. Bauingenieurwesen:

Wird als Ersatz für Stahlbewehrung oder Glasfasern bei der Verstärkung von Betonkonstruktionen wie Tunneln und Brücken verwendet; wird auch für den Brandschutz in brennbaren und explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von feuerbeständigen Platten und Beschichtungen.

2. Transportwesen: Wird zur Herstellung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, den Schienenverkehr und andere Fahrzeuge verwendet; auch als dekoratives Innenausstattungselement.

3. Umweltschutz und Energie: Hauptsächlich verwendet wird es in industriellen Abwasser- und Abgasreinigungsanlagen sowie bei der Herstellung von Windkraftanlagenflügeln und isolierten Kabeln. Es kann auch zum Korrosionsschutz von Rohrleitungen, für kugelsichere Materialien und zur Herstellung von Leiterplatten eingesetzt werden.

Obwohl Basaltfaser Glasfaser besitzt ein gutes Marktentwicklungspotenzial, doch ihre breite Anwendung steht vor Herausforderungen wie fehlenden Normen, Schwierigkeiten beim Technologietransfer und bei der Anwendung sowie hohen Produktionskosten. Glasfaser und Basaltfaser werden als Verstärkungsmaterialien weitgehend gegeneinander ausgetauscht. Nach über 50 Jahren Entwicklung verfügt Glasfaser über ausgereifte Technologie, ermöglicht die Massenproduktion und bietet eine vollständige Produktpalette, was sie kosteneffizient und in Verbundwerkstoffen weit verbreitet macht. In China wird der Markt für hochwertige Verbundwerkstoffe im Wesentlichen von Hochleistungsglasfaser und Kohlenstofffaser dominiert, während die Leistungsfähigkeit von Basaltfaser den Anforderungen des High-End-Marktes noch nicht genügt. Hinsichtlich der Alkalibeständigkeit ist hochzirkoniumhaltiges alkalibeständiges Glasfaser (Zirkoniumdioxid-Massenanteil über 16,5 %) weiterhin das dominierende Material in faserverstärktem Beton (GRC), während borfreies korrosionsbeständiges Glasfaser-E-CR die Entwicklung der Säurebeständigkeit ebenfalls behindert. In China ist Glasfaser nahezu Marktführer im Bereich der Verbundwerkstoffe.

Der Anwendungsmarkt für Basaltfasern steht vor zahlreichen technischen Herausforderungen. Kontinuierliche Anstrengungen sind erforderlich, um die Produktionskosten zu senken, die Produktleistung zu stabilisieren und die Industriestandards zu verbessern. Basaltfaser Basalt ist ein sprödes Material mit hoher Faserdichte und geringer Verschleißfestigkeit; weitere theoretische Forschung zur Anwendung und Lebensdauer von Geweben ist erforderlich. Im Transportsektor führt ein erhöhter Anteil an Basaltfasern zu einer verringerten Fließfähigkeit des Zementmörtels und damit zu instabilen Betoneigenschaften. Diese Probleme erfordern dringend technologische Durchbrüche. Gleichzeitig sind die Entwicklung von Faserverbundwerkstoffen zur Deckung vielfältiger Marktanforderungen sowie die Verbesserung der Dauerhaftigkeit, des geringen Gewichts, der CO₂-Reduzierung, der Schadenskontrollierbarkeit und der Lebensdauer von Basaltfaserverbundwerkstoffen aktuelle Forschungsschwerpunkte.