Basaltkiud: uus ja kõrge jõudlusega roheline materjal, selle tooted ja rakendused

Basaltkiudmaterjalsellel on võimsad kasutusvõimalused. Kuidas siis basaltkiudu toodetakse? See on pidev kiud, mis on valmistatud basaltkivimaterjali kiire venitamise teel pärast selle sulatamist temperatuuril 1450–1500 °C plaatina-roodiumi sulamist ketrusdüüsi abil. Basaltkiud on pruuni või kuldse värvusega. Basaltkiud on uut tüüpi anorgaaniline, keskkonnasõbralik, roheline ja kõrgjõudlusega kiudmaterjal. See on 21. sajandi uus materjal, mis on roheline, keskkonnasõbralik ja mittesaastav ning on üks Hiina neljast peamisest kõrgjõudlusega kiust. Basaltkiul on suurepärased omadused tugevuse, kõrge ja madala temperatuuri vastupidavuse, korrosioonikindluse, soojusisolatsiooni, heliisolatsiooni, leegiaeglustuse ja muu osas. Keemiline ja elektriisolatsioon.

Basaltkiust heina

See on kokkupandud kimp, mis on moodustatud mitme paralleelse filamendi või üksikute paralleelsete filamentide ühendamisest ilma keerdumiseta. 7–13 μm rovingi tõmbetugevus on ≥0,65 N/tex, elastsusmoodul ≥95 GPa ja katkevenivus ≥2,6%. Basaltkiud Lisaks kõrgtehnoloogiliste kiududega nagu PPTA (polü-p-fenüleentereftalamiid) ja UHMWPE (ülikõrge molekulmassiga polüetüleen) võrreldavale suurele tugevusele, kõrgele elastsusmoodulile ja löögikindlusele on sellel ka suurepärane vastupidavus kõrgele temperatuurile ja valguskindlus. Eelkõige on vaiguga liimimise tugevus väga kõrge. Seetõttu saab erineva spetsifikatsiooniga basaltkangast kasutada mitmesuguste komposiitmaterjalide eelvormide kudumiseks, mähkimiseks ja punumiseks.

Basaltkiust tekstiillõng

See on lõng, mis on moodustatud mitme basaltkiudfilamendi keerutamise ja kordamise teel, monofilamendi läbimõõduga üldiselt ≤ 9 μm. Tekstiillõnga saab laias laastus jagada kudumislõngaks ja muuks tööstuslikuks otstarbeks mõeldud lõngaks; kudumislõng on peamiselt torukeerdite ja kooniliste kerdite kujul.

Basaltkiust hakitud kiud

See on toode, mis on valmistatud pidevate basaltkiudfilamentide tükeldamise teel. Kiud on kaetud (silaan)liimiga. Seetõttu on basaltkiust tükeldatud kiud eelistatud materjal termoplastvaikude tugevdamiseks ja ka parim materjal betooni tugevdamiseks. Basalt on kõrgjõudlusega vulkaanilise kivimi komponent. See spetsiaalne silikaat annab basaltkiule suurepärase keemilise vastupidavuse, eriti leeliselisele vastupidavusele. Seetõttu on basaltkiud suurepärane materjal polüpropüleeni (PP) ja polüakrüülnitriili (PAN) asendamiseks tsementbetooni tugevdamisel; see on ka väga konkurentsivõimeline toode polüesterkiudude, ligniinkiudude jne asendamiseks asfaltbetoonis, mis võib parandada asfaltbetooni kõrge temperatuuri stabiilsust, madala temperatuuri pragunemiskindlust ja väsimuskindlust.

Basaltkiust tekstureeritud lõng

Basaltkiust lõnga töödeldakse suure jõudlusega tekstureerimismasina abil, et toota tekstureeritud basaltkiust lõnga. Vormimise põhimõte on järgmine: kiire õhuvool siseneb tekstureerimiskanalisse, tekitades turbulentsi. Seda turbulentsi kasutatakse basaltkiudude hajutamiseks, mille tulemusel moodustuvad aasakujulised kiud, mis annab basaltkiule mahulisuse ja tekitab tekstureeritud lõnga.

Basaltkiust kangas, tuntud ka kui Basaltkiust kootud kangas

See on kootud kõrgjõudlusega basaltkiust pärast selliseid protsesse nagu keerutamine ja koolutamine. Basaltkiust kangas on kõrgjõudlusega kangas, millel on suurepärased omadused, suur tugevus, ühtlane tekstuur, sile pind ja mitmekesised kudumistehnikad. Sellest saab kududa madala tihedusega, hingavaid, kergeid ja õhukesi kangaid või suure tihedusega, suure tugevusega, paksu ja jäika kangaid. Levinud basaltkiust kangaste hulka kuuluvad basaltkiust labane kudumine, basaltkiust diagonaalkudumine, basaltkiust satiinkudumine, basaltkiust kahekordse koelõngaga kudumine, basaltkiust lint jne.

Basaltkiust nõeltega augustatud vilt

Basaltkiust hakitud paelad kraasitakse ning seejärel hakitud mati kiht tugevdatakse ja ühendatakse nõelamise või hüdropõimimise teel lõuendiga, et moodustada ühtne tervik. Seejärel töödeldakse seda immutamise ja kuivatamise teel, et moodustada valmis nõeltöödeldud vilt (järeltöötluse võib ka ära jätta).

Basaltkiust komposiidid

Võrreldes kõrgtehnoloogiliste kiududega nagu süsinikkiud, aramiid ja ülikõrge molekulmassiga polüetüleenkiud (UHMWPE), ei ole basaltkiul mitte ainult kõrgtehnoloogiliste kiudude kõrge tugevuse ja kõrge mooduliga omadused, vaid ka suurepärased omadused, nagu hea kõrge temperatuuritaluvus (-269 °C kuni 760 °C), oksüdatsioonikindlus, kiirguskindlus, soojusisolatsioon, heliisolatsioon, hea filtreerimine, kõrge survetugevus ja nihketugevus ning sobivus kasutamiseks erinevates keskkondades, hea hinna ja kvaliteedi suhtega. See on puhas looduslik anorgaaniline mittemetalliline materjal ja uus põhimaterjal ning kõrgtehnoloogiline kiud, mis suudab rahuldada riigimajanduse põhitööstuste arenguvajadusi. Basaltkiud ja selle komposiidid suudavad paremini rahuldada konstruktsioonimaterjalide vajadusi sellistes valdkondades nagu riigikaitse ehitus, transport, ehitus, naftakeemiatööstus, keskkonnakaitse, elektroonika, lennundus ja kosmosetööstus, mängides olulist rolli riigikaitse ehituse, suurprojektide ja tööstusstruktuuri uuendamise edendamisel. See on nii roheline materjal, mis vastab 21. sajandi ökoloogilistele keskkonnanõuetele, kui ka konkurentsivõimeline uute materjalide tööstusharu, millel on säästev areng ülemaailmses kõrgtehnoloogilises kiu sektoris. Eelkõige omab Hiina juba iseseisvaid intellektuaalomandi õigusi basaltkiudude tootmistehnoloogiale ja -protsessile ning on saavutanud rahvusvaheliselt juhtiva taseme, millel on "hiljem tulijatele eelis". Seetõttu on basaltkiudude ja selle komposiitmaterjalide tööstuse jõuline arendamine kahtlemata väga oluline.

Basaltkiudude kasutamine funktsionaalses rõivas

Basaltkiust kangal on kõrge tugevus, püsiv leegiaeglustus, see talub lühiajaliselt üle 1000 °C temperatuure ja seda saab kasutada pikaajaliselt temperatuuril 760 °C, mistõttu on see ideaalne asendaja asbestile ja klaaskiust kangale. Basaltkiust kangal on kõrge rebenemistugevus, kõrge temperatuuritaluvus ja püsiv leegiaeglustus. See on odav alternatiiv kõrgjõudlusega ja täiustatud kiududele nagu Nomex (Aramiid 1313), Kevlar (Aramiid 1414), Zylon (PBO kiud) ja süsinikkiud. Pärast keemilist värvimist ja viimistlemist saab basaltkiust kangast värvida ja trükkida. Pärast funktsionaalset viimistlemist, näiteks fluororgaanilise viimistlusega, saab sellest valmistada õlikindlat, vetthülgavat ja püsivalt leegiaeglustavat kangast. Basaltkiust kangast saab toota järgmisi rõivaid: tuletõrjujate varustus, soojusisolatsiooniülikonnad, lähedusülikonnad, ahjutöötajate kaitseriietus, keevitusriided ja leegiaeglustavad ülikonnad sõjaväe soomusmasinate meeskondadele jne.