توسعه سناریوهای کاربردی برای الیاف بازالت

در مقایسه با سایر محصولات با کیفیت بالافیبر عملکردیها،الیاف بازالت پیوستهدارای منابع فراوان مواد اولیه، فرآیند تولید سازگار با محیط زیست، و استحکام بالا، مدول و خواص فیزیکوشیمیایی عالی. کاربردهای اصلی آن شامل موارد زیر است:

1. مهندسی ساخت و ساز:

برای جایگزینی آرماتور فولادی یا الیاف شیشه در تقویت سازه‌های بتنی مانند تونل‌ها و پل‌ها استفاده می‌شود؛ همچنین برای ضد حریق کردن در مناطق قابل اشتعال و انفجار، مانند تولید تخته‌ها و پوشش‌های مقاوم در برابر آتش، استفاده می‌شود.

2. حمل و نقل: برای ساخت قطعات هوافضا، حمل و نقل ریلی و سایر وسایل نقلیه؛ همچنین به عنوان قطعات تزئینی داخلی استفاده می‌شود.

3. حفاظت از محیط زیست و انرژی: عمدتاً در دستگاه‌های تصفیه فاضلاب صنعتی و تصفیه گازهای خروجی و در ساخت پره‌های توربین بادی و کابل‌های عایق استفاده می‌شود. همچنین می‌تواند برای محافظت در برابر خوردگی خطوط لوله، مواد ضد گلوله و تولید بردهای مدار استفاده شود.

اگرچه الیاف بازالت پتانسیل خوبی برای توسعه بازار دارد، اما کاربرد گسترده آن با چالش‌هایی مانند فقدان استانداردها، مشکلات در انتقال و کاربرد فناوری و هزینه‌های بالای تولید مواجه است. الیاف شیشه و الیاف بازالت تا حد زیادی به عنوان مواد تقویت‌کننده جایگزین یکدیگر هستند. الیاف شیشه پس از بیش از 50 سال توسعه، دارای فناوری بالغ، تولید در مقیاس بزرگ و مجموعه‌ای کامل از محصولات است که آن را مقرون به صرفه و به طور گسترده در مواد کامپوزیتی استفاده می‌کند. در چین، بازار مواد کامپوزیتی رده بالا اساساً در انحصار الیاف شیشه و الیاف کربن با کارایی بالا است، در حالی که عملکرد الیاف بازالت هنوز نمی‌تواند نیازهای بازار رده بالا را برآورده کند. در مورد مقاومت قلیایی، الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیایی با زیرکونیوم بالا (کسر جرمی دی اکسید زیرکونیوم بالای 16.5٪) همچنان ماده غالب در بتن تقویت شده با الیاف (GRC) است، در حالی که الیاف شیشه مقاوم در برابر خوردگی بدون بور E-CR نیز مانع توسعه مقاومت در برابر خوردگی اسیدی می‌شود. در چین، الیاف شیشه تقریباً بر بازار مواد کامپوزیتی تسلط دارد.

بازار کاربرد الیاف بازالت با چالش‌های فنی زیادی روبرو است. تلاش‌های مستمر برای کاهش هزینه‌های تولید، تثبیت عملکرد محصول و بهبود استانداردهای صنعتی مورد نیاز است. الیاف بازالت یک ماده شکننده با چگالی الیاف بالا و مقاومت سایشی ضعیف است؛ تحقیقات نظری بیشتری در مورد کاربرد و عمر مفید پارچه‌های بافته شده مورد نیاز است. در بخش حمل و نقل، افزایش نسبت الیاف بازالت، سیالیت ملات سیمان را کاهش می‌دهد و منجر به عملکرد ناپایدار بتن می‌شود. این مسائل به طور فوری نیاز به پیشرفت‌های تکنولوژیکی دارند. همزمان، توسعه مواد الیاف کامپوزیتی برای پاسخگویی به تقاضاهای متنوع بازار و بهبود دوام، سبکی، کم کربنی، قابل کنترل آسیب و قابل کنترل طول عمر مواد کامپوزیتی الیاف بازالت، در حال حاضر از موضوعات داغ در زمینه تحقیقات فناوری مواد کامپوزیتی الیاف بازالت هستند.