બેસાલ્ટ ફાઇબર ટેકનોલોજીનું વિશ્લેષણ

કાચો માલ અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

માટે કાચો માલ બેસાલ્ટ ફાઇબર છે જ્વાળામુખી બેસાલ્ટ ખડક. તે રાસાયણિક રચના મુખ્યત્વે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ છે, જે આયર્ન, કેલ્શિયમ અને અન્ય ઓક્સાઇડ દ્વારા પૂરક છે. ક્રશિંગ અને સફાઈ કર્યા પછી, ઓરને ગલન ભઠ્ઠીમાં નાખવામાં આવે છે, જ્યાં તેને લગભગ 1000 ડિગ્રી સેલ્સિયસના ઊંચા તાપમાને એક સમાન મેગ્મામાં ઓગાળવામાં આવે છે. ૧૫૦૦°C, અને પછી પ્લેટિનમ-રોડિયમ એલોય સ્પિનરેટ દ્વારા સતત તંતુઓમાં દોરવામાં આવે છે.

સરખામણીમાં ગ્લાસ ફાઇબર,બેસાલ્ટ ફાઇબર બેચિંગ પ્રક્રિયાને દૂર કરે છે અને વધુ એકવચન કાચા માલનો ઉપયોગ કરે છે. કાર્બન ફાઇબરની જટિલ કાર્બોનાઇઝેશન પ્રક્રિયાની તુલનામાં, જેને કાર્બનિક પુરોગામીની જરૂર હોય છે, તેની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા વધુ સીધી છે. જો કે, બેસાલ્ટ ઓરની રચનામાં વધઘટ ફાઇબર સ્થિરતાને અસર કરી શકે છે, જેના કારણે કડક કાચા માલની તપાસ જરૂરી બને છે.

ભૌતિક અને રાસાયણિક કામગીરી લાક્ષણિકતાઓ

(૧) યાંત્રિક ગુણધર્મો: ની તાણ શક્તિ બેસાલ્ટ ફાઇબર સામાન્ય ગ્લાસ ફાઇબર અને કાર્બન ફાઇબર વચ્ચે હોય છે, જે સામાન્ય રીતે 3000 થી 4800 MPa સુધી હોય છે, જેમાં આશરે 90-110 GPa ની સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ હોય છે. આ ઇ-ગ્લાસ ફાઇબર કરતાં શ્રેષ્ઠ છે પરંતુ ઉચ્ચ-મોડ્યુલસ કાર્બન ફાઇબર કરતાં ઓછું છે. વિરામ સમયે તેનું વિસ્તરણ લગભગ 3% છે, જે ચોક્કસ સ્તરની કઠિનતા દર્શાવે છે.

(2) તાપમાન પ્રતિકાર: લાંબા ગાળાની ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણી -260°C થી 700°C છે, જેમાં 1000°C સુધી તાત્કાલિક તાપમાન પ્રતિકાર હોય છે. આ મોટાભાગના કાર્બનિક તંતુઓ અને સામાન્ય કાચના તંતુઓ કરતાં શ્રેષ્ઠ છે, જે સિરામિક તંતુઓ સુધી પહોંચે છે પરંતુ ઓછી કિંમતે.

(3) કાટ પ્રતિકાર: એસિડ અને આલ્કલી વાતાવરણમાં તેની સ્થિરતા ગ્લાસ ફાઇબર કરતાં વધુ સારી છે, ખાસ કરીને pH 2-11 શ્રેણીમાં લગભગ કોઈ કાટ લાગતો નથી, જે તેને ભીના વાતાવરણ અને મીઠાના છંટકાવ જેવા કઠોર વાતાવરણ માટે યોગ્ય બનાવે છે.

(૪) અન્ય ગુણધર્મો: તેમાં એક છે ઓછી થર્મલ વાહકતા (આશરે) $\mathrm{૦.૦૩}\text{વા/મી}\cdot \text{ક}$), સારી વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી, અને ભેજ શોષણ દર કરતાં ઓછો $૦.૧\%$.

એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોની સરખામણી

(1) બાંધકામ મજબૂતીકરણ: પરંપરાગત સ્ટીલ રીબારની તુલનામાં, બેસાલ્ટ ફાઇબર રીબાર તે હલકું અને કાટ-પ્રતિરોધક છે, જે કોંક્રિટ કાર્બોનેશનની સમસ્યાને ટાળે છે, જોકે તેની પ્રારંભિક કિંમત વધારે છે. કાર્બન ફાઇબર રીબારની તુલનામાં, તે ઓફર કરે છે સારી ખર્ચ-અસરકારકતા.

(2) ઓટોમોટિવ લાઇટવેઇટિંગ: બ્રેક પેડ્સ અને એક્ઝોસ્ટ હીટ શિલ્ડ જેવા ઘટકોમાં, તે એસ્બેસ્ટોસ કરતાં વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ છે અને વજનમાં વધુ ઘટાડો કરે છે. $૩૦\%$ ધાતુ પદાર્થોની તુલનામાં.

(૩) ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો: સર્કિટ બોર્ડ માટે મજબૂતીકરણ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતું, તેનું ડાઇલેક્ટ્રિક પ્રદર્શન ગ્લાસ ફાઇબર કરતાં શ્રેષ્ઠ છે, અને તે સિગ્નલ શિલ્ડિંગ સમસ્યાઓ ટાળે છે.

(૪) ગાળણ સામગ્રી: તેનો ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર તેને ઉચ્ચ-તાપમાન ફ્લુ ગેસ ફિલ્ટરેશનના ક્ષેત્રમાં રાસાયણિક ફાઇબર ફિલ્ટર્સ કરતાં નોંધપાત્ર ફાયદો આપે છે.

ટેકનિકલ મર્યાદાઓ

(1) ઉત્પાદન ખર્ચ: બેસાલ્ટ ફાઇબરની વર્તમાન કિંમત ઇ-ગ્લાસ ફાઇબર કરતા લગભગ 2-3 ગણી છે, જે મુખ્યત્વે ઉચ્ચ ગલન ઊર્જા વપરાશ અને નોંધપાત્ર સ્પિનરેટ ઘસારાને કારણે છે. મોટા પાયે ઉત્પાદન આ કિંમતને ગ્લાસ ફાઇબર કરતા લગભગ 1.5 ગણી ઘટાડી શકે છે.

(2) પ્રક્રિયા નિયંત્રણ: ઓગળવાની એકરૂપતા ફાઇબરના વ્યાસને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે, જેના માટે તાપમાન ક્ષેત્ર અને ચિત્રકામની ગતિનું ચોક્કસ નિયંત્રણ જરૂરી છે.

(૩) ડીપ પ્રોસેસિંગ અનુકૂલનક્ષમતા: રેઝિન મેટ્રિસિસ સાથે બોન્ડિંગ માટે કપલિંગ એજન્ટોની પસંદગી ગ્લાસ ફાઇબર કરતાં વધુ કડક છે, જેને લક્ષિત ઑપ્ટિમાઇઝેશનની જરૂર છે.

ટેકનોલોજીકલ વિકાસ વલણો

(૧) કાચા માલ શુદ્ધિકરણ ટેકનોલોજી: ઓરમાં લોખંડનું પ્રમાણ ઘટાડવા માટે ચુંબકીય વિભાજન અને ફ્લોટેશન જેવી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, જેનાથી પીગળવાની સ્થિરતામાં સુધારો થાય છે.

(2) ગલન પ્રક્રિયામાં સુધારો: ઊર્જા વપરાશ લગભગ ઘટાડવા માટે નવા ઇલેક્ટ્રોડ-ગરમ ભઠ્ઠાઓ વિકસાવવી $૨૦\%$ પરંપરાગત ગેસથી ચાલતા ભઠ્ઠાઓની તુલનામાં.

(૩) ઉત્પાદન વૈવિધ્યકરણ: ખાસ જાતો જેમ કે અલ્ટ્રા-ફાઇન ફાઇબર (સિંગલ ફિલામેન્ટ વ્યાસ) $\mathrm{૩}-\mathrm{૫}મી\text{મી}$) અને બિન-ગોળાકાર ક્રોસ-સેક્શનવાળા તંતુઓ વિકસાવવામાં આવ્યા છે.

(૪) રિસાયક્લિંગ: કચરાના તંતુઓને કચડીને ઉપયોગ કરી શકાય છે કોંક્રિટમાં મિશ્રણ, સંસાધન પરિભ્રમણ પ્રાપ્ત કરે છે.

નિષ્કર્ષ

અન્ય ઉચ્ચ-પ્રદર્શન તંતુઓની તુલનામાં, મુખ્ય ફાયદો બેસાલ્ટ ફાઇબર તેની સંપૂર્ણ કુદરતી કાચા માલ પ્રણાલી અને સંતુલિત વ્યાપક કામગીરીમાં રહેલું છે. જોકે તેની જાણીતી તાકાત કાર્બન ફાઇબર જેટલી ઊંચી નથી, અને તેની તાપમાન મર્યાદા સિરામિક ફાઇબર કરતા ઓછી છે, તેની પર્યાવરણીય મિત્રતા અને ખર્ચ-અસરકારકતા તેને વિવિધ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં બદલી ન શકાય તેવી બનાવે છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયાના સતત ઑપ્ટિમાઇઝેશન સાથે, તેના ઉપયોગોની શ્રેણી વધુ વિસ્તરવાની અપેક્ષા છે.