10 glavnih prednosti bazaltnih vlakana

Bazaltna vlakna: 10 glavnih prednosti

Bazaltna vlaknaje kontinuirano vlakno izrađeno od prirodnih vlakana Bazaltna stijenaStijena se topi na 1450°C-1500°C, a zatim se velikom brzinom provlači kroz čahuru od legure platine i rodija. Čista bazaltna vlakna obično su smeđe boje. To je nova vrsta anorganskih, ekološki prihvatljivih, visokoučinkovitih vlakana sastavljenih od oksida poput silicijevog dioksida, aluminijevog oksida, kalcijevog oksida, magnezijevog oksida, željezovog oksida i titanijevog dioksida. Kontinuirana bazaltna vlakna ne samo da imaju visoku čvrstoću, već se mogu pohvaliti i izvrsnim svojstvima poput električne izolacije, otpornosti na koroziju i otpornosti na visoke temperature. Nadalje, njihov proizvodni proces stvara minimalan otpad i onečišćenje okoliša, a odbačeni proizvod može se prirodno razgraditi bez štete, što ga čini uistinu zelenim i ekološki prihvatljivim materijalom. Kina je bazaltna vlakna uvrstila među četiri ključna vlakna za razvoj (uz ugljična vlakna, aramid i polietilen ultra visoke molekularne težine) i postigla je industrijsku proizvodnju. Kontinuirana bazaltna vlakna sada se široko koriste u kompozitima ojačanim vlaknima, materijalima za trenje, brodogradnji, automobilskoj industriji te primjenama na visokim temperaturama i zaštiti.

1. Obilne sirovine

   Bazaltna vlakna izrađuju se od bazaltne stijene, koja se nalazi u značajnim količinama i na Zemlji i na Mjesecu. To održava troškove sirovina relativno niskima.

2. Ekološki prihvatljiv materijal

   Bazalt Kamen je prirodni materijal. Njegov proizvodni proces ne oslobađa bor ili druge okside alkalijskih metala, tako da prašina i dim ne sadrže štetne tvari i ne zagađuju atmosferu. Proizvod također ima dug vijek trajanja, što ga čini jeftinim, visokoučinkovitim i čistim novim zelenim materijalom.

3. Otpornost na visoke temperature i vodu

   Stalan bazaltna vlakna može raditi u širokom temperaturnom rasponu od -269°C do 700°C (s točkom omekšavanja od 960°C). To je superiornije od glas vlakna (-60°C do 450°C) i karbonska vlakna (maks. 500°C). Značajno je da bazaltna vlakna zadržavaju 80% svoje izvorne čvrstoće nakon rada na 600°C i ne skupljaju se na 860°C. Također održavaju visoku čvrstoću nakon izlaganja vrućoj vodi temperature 70°C.

4. Izvrsna kemijska stabilnost i otpornost na koroziju

   Bazaltna vlakna sadrže komponente poput K₂O, MgO i TiO₂, koje značajno poboljšavaju njihovu otpornost na kemijsku koroziju i vodu. Kemijski su stabilnija od staklenih vlakana, posebno u alkalnim i kiselim okruženjima. Bazaltna vlakna pokazuju još bolju otpornost na alkalnu koroziju u zasićenim otopinama Ca(OH)₂ i cementu.

5. Visoki modul elastičnosti i vlačna čvrstoća

   Modul elastičnosti bazaltnih vlakana (9100-11000 kg/mm) veći je od modula elastičnosti E-staklenih vlakana, azbesta, aramida, polipropilena i silicijevih vlakana. Njihova vlačna čvrstoća (3800-4800 MPa) veća je od čvrstoće karbonskih vlakana velike gustoće, aramida, PBI vlakana, čeličnih vlakana, borovih vlakana i aluminijevih vlakana, te je usporediva s S-staklenim vlaknima. S gustoćom od 2,65-3,00 g/cm³ i Mohsovom tvrdoćom od 5-9, nude izvrsnu otpornost na habanje i vlačno ojačanje. Njegova mehanička čvrstoća daleko premašuje prirodna i sintetička vlakna, što ih čini idealnim materijalom za ojačanje.

6. Izvanredne performanse zvučne izolacije

   Kontinuirana bazaltna vlakna imaju izvrsna svojstva apsorpcije zvuka i buke. Njihov koeficijent apsorpcije zvuka značajno se povećava s frekvencijom. Na primjer, materijal koji apsorbira zvuk izrađen od bazaltnih vlakana promjera 1-3 μm (gustoće 15 kg/m³ i debljine 30 mm) ima koeficijente apsorpcije zvuka od 0,05-0,15 pri 100-300 Hz, 0,22-0,75 pri 400-900 Hz i 0,85-0,93 pri 1200-7000 Hz.

7. Istaknuta dielektrična svojstva

   Kontinuirana bazaltna vlaknaVolumski otpor je za red veličine veći od E-staklenih vlakana, što mu daje izvrsna dielektrična svojstva. Iako bazaltna stijena sadrži gotovo 0,2% vodljivih oksida, posebni površinski tretmani sredstvima za smanjenje mogu smanjiti tangens dielektričnih gubitaka za 50% u usporedbi sa staklenim vlaknima, a njegov volumski otpor je također veći.

8. Kompatibilnost s prirodnim silikatima

   Dobro se raspršuje i čvrsto veže s cementom i betonom. Njegovi koeficijenti toplinskog širenja i skupljanja su konzistentni, a ima i dobru otpornost na vremenske uvjete.

9. Niska apsorpcija vlage

   Bazaltna vlakna imaju stopu apsorpcije vlage ispod 0,1%, što je niže od aramidnih vlakana, kamene vune i azbesta.

10. Niska toplinska vodljivost

    Toplinska vodljivost bazaltnih vlakana je 0,031-0,038 W/m·K, što je niže od aramidnih vlakana, aluminij-silikatnih vlakana, E-staklenih vlakana, kamene vune, silicijskih vlakana, karbonskih vlakana i nehrđajućeg čelika.