Բազալտե մանրաթելի հմայքը

Բազալտից մանրաթելեր արտադրելու գաղափարը նոր չէ։ Բազալտե մանրաթելերի արտադրության առաջին արտոնագիրը տրվել է 1923 թվականին, և 1950-ական և 1960-ական թվականներին լայնածավալ հետազոտություններ են իրականացվել դրա ռազմական կիրառությունների վրա։ Նույնիսկ առաջատար Ապակե մանրաթել Արտադրողները այդ ժամանակ ուսումնասիրեցին բազալտի ներուժը, չնայած 1970-ականներին նրանք իրենց հետազոտությունների և զարգացման ուշադրությունը տեղափոխեցին ավելի բարձր արդյունավետությամբ ապակե մանրաթելերի, ինչպիսին է S-2-ը: Տասնամյակների ընթացքում բազալտե մանրաթելային կոմպոզիտների նկատմամբ հետաքրքրությունը տատանվել է, բայց վերջին տարիներին այն կայուն աճ է գրանցել:

Հաշվի առնելով, որ բազալտը ծագում է մագնեզիումով և երկաթով հարուստ լավայից, որը արագորեն սառչում է և վերածվում է ապարի, զարմանալի չէ, որ բազալտե մանրաթելերը ցուցաբերում են բացառիկ ջերմամեկուսացում, հրակայունություն և բարձր ջերմաստիճանային կայունություն: Այս հատկությունները դրանք դարձնում են բարձր ջերմաստիճանային մեկուսացման ստանդարտ նյութ: Օրինակ՝ ռուսական բազալտե մանրաթել արտադրող «Կեմեննի Վեկ»-ը ԱՄՆ ավտոմոբիլային արդյունաբերությանը մատակարարում է արտանետման համակարգի մեկուսացման արտադրանք և ջերմակայուն նյութեր արդյունաբերական կիրառությունների համար:

Ջերմային կատարողականությունից զատ, բազալտե մանրաթելամրության, կոշտության, հարվածային դիմադրության և Քիմիական Իներտությունը այն դարձնում է կոմպոզիտների համար գրավիչ ամրացնող միջոց: Մանրաթելային ամրացված պլաստիկի (FRP) կիրառություններում դրա ձուլման գործընթացները նման են ապակե մանրաթելի ձուլման գործընթացներին: Գրեթե ցանկացած ապակե մանրաթելի ձուլման տեխնիկա կարող է հարմարեցվել բազալտե մանրաթելի համար՝ հիմնական պարամետրերի աննշան ճշգրտումներով: Բազալտե մանրաթելը նաև համատեղելի է բոլոր ստանդարտ խեժային համակարգերի հետ:

Չնայած բազալտի խտությունը (2.63 գ/սմ³) մի փոքր ավելի բարձր է, քան ապակե մանրաթելը, դրա կատարողական առավելությունները հնարավորություն են տալիս ստեղծել ավելի թեթև և դիզայնի առումով ավելի ճկուն կոմպոզիտներ։

Բազալտե մանրաթելի ջերմային հատկությունները գրավում են ուշադրությունը՝ անկախ ջերմամեկուսացումից: Դրա կոմպոզիտները ավելի ու ավելի են օգտագործվում ավելի լայն ջերմաստիճանային տիրույթներ պահանջող կիրառություններում: Դրա հարվածային դիմադրությունը նաև գերազանցում է ապակե և ածխածնային մանրաթելերին: Գերմանիայի ինտեգրատիվ թեթևաքաշ շինարարության կենտրոնի և RWTH Աախենի համալսարանի տեքստիլ տեխնոլոգիաների ինստիտուտի կողմից անցկացված նախնական ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ բազալտե հիբրիդային թելքի գործվածքով (HYWF) ամրացված պոլիամիդ 6-ը կլանում է 35%-ով ավելի տեսակարար էներգիա, քան ապակե մանրաթելը HYWF-ը և 17%-ով ավելի, քան ածխածնային մանրաթելը HYWF-ը:

Բազալտի մեջ պարունակվող երկաթի և ալյումինի օքսիդները նպաստում են լրացուցիչ առավելությունների: Օրինակ՝ բազալտե մանրաթելը ցուցաբերում է ավելի լավ կոռոզիոն դիմադրություն և հրդեհապաշտպանություն, քան E-ապակին: Իռլանդիայի Mafic-ի և Կանադայի Fraunhofer Project Center-ի կողմից անցկացված ուսումնասիրությունը հաստատել է, որ բազալտե մանրաթել/էպօքսիդային խեժ փորձարկման վահանակները հասել են 40%-ով ավելի բարձր ձգման մոդուլի, ձգման ամրության և միջշերտային կտրման ամրության, ինչպես նաև 20%-ով ավելի մեծ տեսակարար կոշտության՝ համեմատած նույն խեժով և գործընթացով պատրաստված E-ապակու/էպօքսիդային վահանակների հետ: Կամեննի Վեկը նույնպես հաղորդել է նմանատիպ արդյունքների մասին:

Բազալտային մանրաթելՑածր ջրի կլանումը կարևոր է շինարարության և խողովակաշարերի կիրառման համար: Այն ոչ հաղորդիչ է և, որպես բնական ծագում ունեցող նյութ, ավելի հեշտ է վերամշակել, քան սինթետիկ մանրաթելերը, ինչը կարևոր նկատառում է ավտոմոբիլային և այլ արդյունաբերությունների համար: Gencarelle-ը բազալտե մանրաթելը նկարագրում է որպես «ավելի նիհար, ավելի կանաչ և ավելի ամուր», քան այլընտրանքները, իր կոմպոզիտները դիրքավորելով որպես E-glass-ի և ածխածնային մանրաթելի միջև արժեք-արդյունավետություն կամուրջ: Ինչպես նշում է Թոմփսոնը. «Մենք լրացնում ենք ածխածնային և ապակե մանրաթելերի միջև եղած բացը, որը շուկան վաղուց էր ձգտում նման լուծման»:

Ածխածնայինից բազալտե մանրաթելին անցումը, ըստ որոշ տեղեկությունների, ավելի հեշտ է, քան E-glass-ից անցումը, չնայած երկուսն էլ իրագործելի են: Ածխածնային մանրաթել օգտագործողների համար ծախսերի խնայողությունը խթանում է անցումը, մինչդեռ բազալտի հավասարակշռված արդյունավետության և գնի հարաբերակցությունը հարմար է այն կիրառություններին, որտեղ ածխածնի գերբարձր արդյունավետությունը անհրաժեշտ չէ: Նրանց ձախողման եղանակները նույնպես տարբերվում են. ածխածնային մանրաթելը հակված է աղետալիորեն ձախողվելու (օրինակ՝ կոտրվելու), մինչդեռ բազալտե մանրաթելը ցուցաբերում է աստիճանական, ավելի անվտանգ ձախողում: Սթրիթմենը պատկերում է. «Ածխածնային կոմպոզիտային պրոթեզային ոտքը հանկարծակի ձախողվում է՝ առաջացնելով անկում. բազալտե կոմպոզիտային ոտքը թույլ է տալիս օգտագործողին նստել»:

Թեև արտադրության բարելավումները նվազեցնում են ծախսերը, բազալտե մանրաթելը մեծ ծավալի կիրառություններում մնում է կրկնակի թանկ, քան էլեկտրոնային ապակին: Բարձր գինը արդարացնելու համար դրա գերազանց հատկությունները՝ ավելի բարձր կոշտություն, ամրություն, հարվածային դիմադրություն, քիմիական/ջրային դիմադրություն և ավելի անվտանգ ձախողման ռեժիմներ, պետք է ապահովեն կարևոր արժեք: Տեխնոլոգիայի զարգացմանը զուգընթաց, այս հրաբխային ապարը յուրահատուկ տեղ է զբաղեցնում առաջադեմ նյութերի աշխարհում: