Die 10 wichtigsten Vorteile von Basaltfasern

BasaltfaserDie 10 wichtigsten Vorteile

Basaltfaserist eine Endlosfaser aus natürlichem BasaltgesteinDas Gestein wird bei 1450–1500 °C geschmolzen und anschließend mit hoher Geschwindigkeit durch eine Platin-Rhodium-Legierungsbuchse gezogen. Reine Basaltfaser ist typischerweise braun. Es handelt sich um eine neue Art anorganischer, umweltfreundlicher Hochleistungsfaser, die aus Oxiden wie Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Eisenoxid und Titandioxid besteht. Basalt-Endlosfasern zeichnen sich nicht nur durch hohe Festigkeit, sondern auch durch hervorragende Eigenschaften wie elektrische Isolation, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit aus. Darüber hinaus erzeugt ihr Herstellungsprozess nur minimalen Abfall und geringe Umweltbelastung, und die Reststoffe sind biologisch abbaubar und unschädlich. Dadurch ist Basalt ein wahrhaft umweltfreundliches Material. China hat Basaltfaser neben Kohlenstofffaser, Aramid und ultrahochmolekularem Polyethylen als eine der vier Schlüsselfasern für die Entwicklung eingestuft und die industrielle Produktion aufgenommen. Basalt-Endlosfasern finden heute breite Anwendung in faserverstärkten Verbundwerkstoffen, Reibmaterialien, im Schiffbau, in der Automobilindustrie sowie in Hochtemperatur- und Schutzanwendungen.

1. Reichlich vorhandene Rohstoffe

   Basaltfasern werden aus Basaltgestein hergestellt, das sowohl auf der Erde als auch auf dem Mond in großen Mengen vorkommt. Dadurch bleiben die Rohstoffkosten relativ niedrig.

2. Umweltfreundliches Material

   Basalt Gestein ist ein Naturprodukt. Bei seinem Herstellungsprozess werden weder Bor noch andere Alkalimetalloxide freigesetzt, sodass Staub und Rauch keine Schadstoffe enthalten und die Atmosphäre nicht belasten. Das Produkt zeichnet sich zudem durch eine lange Lebensdauer aus und ist somit ein kostengünstiges, leistungsstarkes und umweltfreundliches Material.

3. Hochtemperatur- und Wasserbeständigkeit

   Kontinuierlich Basaltfaser Es kann in einem breiten Temperaturbereich von -269 °C bis 700 °C (mit einem Erweichungspunkt von 960 °C) eingesetzt werden. Dies ist besser als bei gLassfaser (-60 °C bis 450 °C) und Kohlenstofffaser (max. 500 °C). Basaltfasern behalten bemerkenswerterweise 80 % ihrer ursprünglichen Festigkeit nach der Bearbeitung bei 600 °C und schrumpfen nicht bei 860 °C. Sie weisen auch nach dem Einwirken von 70 °C heißem Wasser eine hohe Festigkeit auf.

4. Ausgezeichnete chemische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit

   Basaltfasern enthalten Komponenten wie K₂O, MgO und TiO₂, die ihre Beständigkeit gegenüber chemischer Korrosion und Wasser deutlich verbessern. Sie sind chemisch stabiler als Glasfasern, insbesondere in alkalischen und sauren Umgebungen. Basaltfasern weisen sogar eine noch bessere Beständigkeit gegenüber Alkalikorrosion in gesättigten Ca(OH)₂-Lösungen und Zement auf.

5. Hoher Elastizitätsmodul und hohe Zugfestigkeit

   Der Elastizitätsmodul von Basaltfasern (9100–11000 kg/mm²) ist höher als der von E-Glasfasern, Asbest, Aramid, Polypropylen und Siliziumfasern. Ihre Zugfestigkeit (3800–4800 MPa) übertrifft die von großfaserigen Kohlenstofffasern, Aramid, PBI-Fasern, Stahlfasern, Borfasern und Aluminiumoxidfasern und ist mit der von S-Glasfasern vergleichbar. Mit einer Dichte von 2,65–3,00 g/cm³ und einer Mohs-Härte von 5–9 bietet sie ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und Zugverstärkung. Ihre mechanische Festigkeit übertrifft die von Natur- und Kunstfasern bei Weitem und macht sie zu einem idealen Verstärkungsmaterial.

6. Hervorragende Schalldämmleistung

   Endlosbasaltfasern weisen hervorragende Schall- und Geräuschabsorptionseigenschaften auf. Ihr Schallabsorptionsgrad steigt mit der Frequenz deutlich an. Beispielsweise erreicht ein schallabsorbierendes Material aus Basaltfasern mit einem Durchmesser von 1–3 μm (bei einer Dichte von 15 kg/m³ und einer Dicke von 30 mm) Schallabsorptionsgrade von 0,05–0,15 im Frequenzbereich von 100–300 Hz, 0,22–0,75 im Bereich von 400–900 Hz und 0,85–0,93 im Bereich von 1200–7000 Hz.

7. Herausragende dielektrische Eigenschaften

   Kontinuierliche BasaltfaserDer spezifische Volumenwiderstand von Basalt ist um eine Größenordnung höher als der von E-Glasfasern, was ihm hervorragende dielektrische Eigenschaften verleiht. Obwohl Basaltgestein knapp 0,2 % leitfähige Oxide enthält, kann der dielektrische Verlustfaktor durch spezielle Oberflächenbehandlungen mit Schlichtemitteln im Vergleich zu Glasfasern um 50 % reduziert werden, und auch sein spezifischer Volumenwiderstand ist höher.

8. Natürliche Silikatverträglichkeit

   Es dispergiert gut und verbindet sich stark mit Zement und Beton. Seine Wärmeausdehnungs- und -kontraktionskoeffizienten sind konstant, und es besitzt eine gute Witterungsbeständigkeit.

9. Geringe Feuchtigkeitsaufnahme

   Basaltfasern weisen eine Feuchtigkeitsaufnahmerate von unter 0,1 % auf, die niedriger ist als die von Aramidfasern, Steinwolle und Asbest.

10. Niedrige Wärmeleitfähigkeit

    Die Wärmeleitfähigkeit von Basaltfasern liegt bei 0,031-0,038 W/m·K und ist damit geringer als die von Aramidfasern, Aluminiumsilikatfasern, E-Glasfasern, Steinwolle, Siliziumfasern, Kohlenstofffasern und Edelstahl.