از مواد اولیه تا کاربرد: الیاف بازالت

الیاف بازالتمحصولات مزایای آشکاری نسبت به الیاف شیشه دارند مواد کامپوزیتبه شکل‌های حصیر خرد شده، نیم‌تاب و پارچه یک‌طرفه،الیاف بازالت در مقایسه با الیاف شیشه، بارهای شکست و مدول یانگ (معیاری برای سختی یک ماده معین) بالاتری را نشان می‌دهد.

در مطالعه‌ای که توسط پروفسور ایگناس ورپوئست از دپارتمان مواد کامپوزیت در دانشگاه لووین بلژیک انجام شد، تحقیقاتی روی ... بازالت الیاف و الیاف شیشه E. پیش‌آغشته‌های تک‌جهته با آغشته کردن شیشه و بازالت با رزین اپوکسی، پیچاندن آنها روی یک مندرل و سپس فشار دادن لایه‌ها تا رسیدن به پخت کامل تهیه شدند. نمونه‌هایی با ابعاد ۱۳۵ میلی‌متر × ۱۵ میلی‌متر (۵.۳ اینچ × ۰.۶ اینچ) برش داده شدند و ضخامت آنها اندازه‌گیری شد. سپس نمونه‌ها تحت آزمایش‌های خمش سه نقطه‌ای (ISO 178) و آزمایش‌های ILSS (ISO 14130) برای ارزیابی استحکام و سختی قرار گرفتند.

ورپوئست گزارش داد که اگرچه هر نمونه دارای کسر حجمی الیاف ۴۰٪ بود، اما استحکام نمونه‌های بازالت/اپوکسی ۱۳.۷٪ بیشتر از نمونه‌های شیشه E و سختی آنها ۱۷.۵٪ بیشتر بود، با وجود اینکه نمونه‌های بازالت ۳.۶٪ سنگین‌تر از نمونه‌های شیشه E بودند.

علاوه بر این، الیاف بازالت به طور طبیعی در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) و تابش الکترومغناطیسی پرانرژی مقاوم است، خواص خود را در دماهای پایین حفظ می‌کند و مقاومت بهتری در برابر اسید ارائه می‌دهد. همچنین گزارش شده است که بازالت از نظر ایمنی کارگران و کیفیت هوا مزایای برتری دارد. از آنجایی که بازالت محصول فعالیت آتشفشانی است، فرآیند الیاف‌سازی آن نسبت به الیاف شیشه سازگارتر با محیط زیست است. علاوه بر این، بازالت ۱۰۰٪ بی‌اثر است، به این معنی که هیچ واکنش سمی با هوا یا آب ندارد و غیرقابل احتراق و ضد انفجار است.

کاربردها در حفاظت در برابر آتش و عایق حرارتی

الیاف بازالت بافته شده این ماده که به پارچه نسوز تبدیل شده است، مقاومت دمایی بالا، عایق حرارتی عالی، عدم ذوب یا چکه کردن، عدم انتشار گازهای سمی و عدم انقباض حرارتی را ارائه می‌دهد. این ماده، ماده‌ای عالی برای لباس‌های ضد حریق، پتوهای ضد حریق و پرده‌های ضد حریق است و مقاومت دمایی آن تا 650 درجه سانتیگراد و شاخص اکسیژن محدودکننده آن بیش از 68 است که به طور قابل توجهی از آرامید و سایر الیاف آلی برتر است.

کاربردها در زیرساخت

الیاف بازالت دارای استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر اسید و قلیا و خواص شیمیایی پایدار است. این ماده می‌تواند تا حدی جایگزین ورق‌های فیبر کربن برای تعمیر، نوسازی و تقویت زیرساخت‌ها شود. همچنین می‌تواند جایگزین الیاف پلی‌استر، الیاف پلی‌پروپیلن و الیاف پلی‌اکریلونیتریل برای تقویت بتن ملات و بتن آسفالتی شود و نفوذناپذیری قوی و مقاومت در برابر ترک خوردگی را ارائه دهد. این ماده می‌تواند به طور گسترده در زمینه‌های زیرساختی مانند بزرگراه‌ها، باند فرودگاه‌ها، بنادر و اسکله‌ها و سازه‌های مهندسی برق آبی مورد استفاده قرار گیرد.

کاربردها در حفاظت از محیط زیست

الیاف بازالت نوع جدیدی از مواد سبز و سازگار با محیط زیست است که می‌تواند در حفاظت از محیط زیست برای فیلتراسیون، جذب و خالص‌سازی مواد و گازهای مضر مورد استفاده قرار گیرد. به ویژه در فیلتراسیون با دمای بالا، دمای استفاده طولانی مدت از الیاف بازالت ۶۵۰ درجه سانتیگراد است، که بسیار برتر از مواد فیلتر سنتی است، و آن را به ماده ترجیحی برای زیرلایه‌های فیلتر، مواد فیلتر و نمدهای دما بالا تبدیل می‌کند.

کاربردهای پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف بازالت

مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف بازالت می‌توانند در کاربردهای دفاع ملی مانند زره‌های ضد گلوله، رادوم‌ها، محافظ حرارتی لوله تفنگ و مواد رادارگریز برای جذب و انتقال رادار مورد استفاده قرار گیرند. همچنین می‌توانند در کاربردهای غیرنظامی مانند سازه‌های خودرو و کشتی، لوله‌های مقاوم در برابر فشار و خوردگی، سیلندرهای پیچشی و بردهای مدار چاپی مورد استفاده قرار گیرند.