Basaltkiu võlu
Basaltkiu tootmise kontseptsioon ei ole uus. Esimene basaltkiu tootmise patent anti välja 1923. aastal ning 1950. ja 1960. aastatel keskenduti ulatuslikele uuringutele selle sõjalistele rakendustele. Isegi juhtivad Klaaskiud Tootjad uurisid sel ajal basaldi potentsiaali, kuigi 1970. aastatel nihutasid nad oma teadus- ja arendustegevuse fookuse kõrgema jõudlusega klaaskiududele, näiteks S-2-le. Aastakümnete jooksul on huvi basaltkiudkomposiitide vastu kõikunud, kuid viimastel aastatel on see pidevalt kasvanud.
Arvestades, et basalt pärineb magneesiumi- ja rauarikkast laavast, mis on kiiresti kivimiks jahtunud, pole üllatav, et basaltkiud omavad erakordset soojusisolatsiooni, tulekindlust ja kõrget temperatuurikindlust. Need omadused teevad neist standardmaterjali kõrge temperatuuriga isolatsiooniks. Näiteks Venemaa basaltkiudude tootja Kamenny Vek varustab USA autotööstust heitgaasisüsteemide isolatsioonitoodetega ja pakub kuumakindlaid materjale tööstuslikuks kasutamiseks.
Lisaks termilisele jõudlusele basaltkiudtugevuse, jäikuse, löögikindluse ja Keemiline Inertsus muudab selle komposiitmaterjalide jaoks atraktiivseks tugevdusmaterjaliks. Kiudtugevdatud plastide (FRP) rakendustes sarnanevad selle vormimisprotsessid klaaskiu omadega. Peaaegu iga klaaskiu vormimistehnikat saab basaltkiu jaoks kohandada, tehes võtmeparameetrites väikeseid muudatusi. Basaltkiud ühildub ka kõigi standardsete vaigusüsteemidega.
Kuigi basalti tihedus (2,63 g/cm³) on klaaskiust veidi suurem, võimaldavad selle omadused kergemate ja disaini poolest paindlikumate komposiitide tootmist.
Basaltkiu termilised omadused pälvivad üha enam tähelepanu peale isolatsiooni. Selle komposiite kasutatakse üha enam rakendustes, mis nõuavad laiemat temperatuurivahemikku. Selle löögikindlus ületab ka klaas- ja süsinikkiude. Saksamaa integreeriva kergkonstruktsioonide keskuse ja RWTH Aacheni ülikooli tekstiilitehnoloogia instituudi esialgsed uuringud näitasid, et basalthübriidlõngaga (HYWF) tugevdatud polüamiid 6 neelab 35% rohkem erienergiat kui klaaskiud HYWF ja 17% rohkem kui süsinikkiud HYWF.
Basaldis sisalduvad raua- ja alumiiniumoksiidid annavad täiendavaid eeliseid. Näiteks on basaltkiul parem korrosioonikindlus ja tulepüsivus kui E-klaasil. Iirimaa Mafici ja Kanada Fraunhoferi projektikeskuse uuring kinnitas, et basaltkiu/epoksüüdkattega katsepaneelid saavutasid 40% suurema tõmbemooduli, tõmbetugevuse ja kihtidevahelise nihketugevuse ning 20% suurema erijäikuse võrreldes sama vaigu ja protsessiga valmistatud E-klaasi/epoksüüdkattega paneelidega. Kamenny Vek on teatanud sarnastest tulemustest.
BasaltkiudMadal veeimavus on ehitus- ja torustikurakenduste jaoks kriitilise tähtsusega. See ei ole elektrijuhtiv ja looduslikult esineva materjalina on seda lihtsam taaskasutada kui sünteetilisi kiude – see on autotööstuse ja teiste tööstusharude jaoks oluline kaalutlus. Gencarelle kirjeldab basaltkiudu kui alternatiividest „lahjemat, keskkonnasõbralikumat ja vastupidavamat“, positsioneerides oma komposiite kuluefektiivsuse sillana E-klaasi ja süsinikkiu vahel. Nagu Thompson märgib: „Täidame tühimiku süsiniku- ja klaaskiudude vahel – turg, mis on sellist lahendust juba ammu otsinud.“
Väidetavalt on üleminek süsinikkiult basaltkiule lihtsam kui E-klaasilt ümberlülitumine, kuigi mõlemad on teostatavad. Süsinikkiu kasutajate jaoks on ülemineku põhjuseks kulude kokkuhoid, samas kui basaldi tasakaalustatud jõudluse ja hinna suhe sobib rakendusteks, kus süsiniku ülikõrge jõudlus pole vajalik. Ka nende rikkeviisid erinevad: süsinikkiud kipub katastroofiliselt purunema (nt purunema), samas kui basaltkiud puruneb järk-järgult ja ohutumalt. Streetman illustreerib: „Süsinikkomposiidist proteesjalg puruneb ootamatult, põhjustades kukkumise; basaltkomposiidist jalg võimaldab kasutajal maha istuda.“
Kuigi tootmise täiustamine vähendab kulusid, on basaltkiud suuremahuliste rakenduste puhul endiselt kaks korda kallim kui E-klaas. Selle kallima hinna õigustamiseks peavad selle paremad omadused – suurem jäikus, tugevus, löögikindlus, keemiline vastupidavus/veekindlus ja ohutumad rikkeviisid – pakkuma kriitilist väärtust. Tehnoloogia arenedes on see vulkaaniline kivim uuristamas ainulaadset nišši täiustatud materjalide maailmas.
