Impacto de la composición inestable de la materia prima de basalto en la producción real y las medidas de mejora.

Similar a la fibra de carbono y fibra de vidrioLa producción de fibra de basalto continua requiere la estandarización de la materia prima. Existen diferencias significativas en la calidad y los efectos de aplicación de los productos de fibra de basalto procedentes de distintas regiones. Incluso dentro de una misma región, existen variaciones en el basalto de diferentes partes de una misma mina.

En la práctica, se han identificado tres problemas principales:

(1) Algunas materias primas de mineral de basalto tienen un rango estrecho de temperatura de estirado, muy cercano a la temperatura de cristalización. Dichas materias primas tienden a cristalizar inmediatamente después del estirado, destruyendo la continuidad de las fibras y reduciendo la resistencia a la tracción.

(2) Algunas materias primas de mineral de basalto contienen una gran cantidad de partículas cristalinas resistentes a altas temperaturas, como olivino y corindón, lo que dificulta la obtención de una fusión homogénea.

(3) El Químico La composición de los diferentes lotes de materia prima de mineral de basalto varía, lo que afecta la estabilidad del rendimiento de las fibras continuas de basalto producidas.

Para abordar la inestabilidad de la composición de la materia prima, basándose en los puntos mencionados anteriormente, se pueden tomar las siguientes medidas para su mejora:

• Seleccionar materias primas de mineral de basalto de alta calidad. El mineral de basalto debe ser homogéneo, tener un bajo grado de cristalización, no presentar fenocristales grandes, pocas fisuras, baja meteorización y ausencia de impurezas externas como cuarzo y sílex. La composición química del mineral de basalto debe estar dentro de un rango razonable. Además, debe tener un coeficiente de acidez adecuado (METROa​) en el rango de $3.5\sim 5.8$y una viscosidad ($lgramoo$) de $\mathrm{0,5}\sim 1.4\text{Bien}\cdot \text{s}$. La viscosidad ($o$La viscosidad de los fundidos de silicatos es función de la temperatura, la presión y la composición, y puede representarse mediante la ecuación de Arrhenius: lgramoo=lgramoo0​+Yo​/RT, dónde o0​ es una constante (factor preexponencial) y Yo​ es la energía de activación del flujo viscoso para el metal fundido. El mineral de basalto debe mantener un amplio rango de temperatura durante el proceso de estirado, lo que hace que la fusión y el estirado sean relativamente fáciles, y no debe contener prácticamente ninguna partícula cristalina resistente a altas temperaturas, como olivino y corindón.
• Reforzar la homogeneización de la materia prima. Las materias primas aptas se trituran, tamizan y homogeneizan con equipos especializados antes de ser enviadas al silo previo al horno. Para garantizar la calidad del mineral, el tamaño de partícula debe mantenerse prácticamente constante. Las partículas demasiado grandes pueden dificultar la fusión, mientras que las demasiado pequeñas pueden reducir la calidad del metal fundido.
• Mezclar materias primas de mineral de basalto de alta calidad. Debido a la compleja composición del mineral de basalto natural, con diversos minerales asociados y coexistentes, y con distintos puntos de fusión, la homogeneidad de la materia prima es un factor determinante en el resultado del estirado. Para lograr una mejor fusión del material y mejorar la estabilidad del rendimiento de la fibra resultante, algunas empresas productoras han adoptado el método de "mezcla artificial", derivado de la producción de fibra de vidrio. Este método consiste en preparar la materia prima según estándares, seleccionar basalto natural puro de alta calidad y ajustarlo a valores estándar mediante un enfoque de "suministro de lo que falta" y "puro a puro"; por ejemplo, suplementando con calcio si hay deficiencia. Además, para productos con requisitos de rendimiento especiales, se puede realizar una modificación selectiva por dopaje para garantizar que todos los indicadores de rendimiento cumplan con los requisitos de diseño, como fibras resistentes a los álcalis, fibras resistentes a altas temperaturas y fibras de alta resistencia y alto módulo. Esto requiere seleccionar materiales minerales monocomponentes correspondientes u otros minerales de basalto para la "modificación por dopaje" adecuada de la materia prima de basalto puro.