Greining á basalttrefjatækni
Hráefni og framleiðsluferli
Hráefnið fyrir basaltþráður er eldfjallabasaltberg. Það er Efnafræðilegt Samsetningin er aðallega kísildíoxíð og áloxíð, ásamt járn-, kalsíum- og fleirum oxíðum. Eftir mulning og hreinsun er málmgrýtið sett í bræðsluofn þar sem það er brætt í einsleita kviku við hátt hitastig, um það bil 1500°C og síðan dregnar í samfelldar trefjar í gegnum spunnetu úr platínu-ródíum málmblöndu.
Í samanburði við Glerþráður,basaltþráður útrýmir framleiðsluferlinu og notar einfaldara hráefni. Í samanburði við flókið kolefnismyndunarferli koltrefja, sem krefst lífræns forvera, er framleiðsluferlið beinna. Hins vegar geta sveiflur í samsetningu basaltgrýtis haft áhrif á stöðugleika trefjanna, sem kallar á stranga skimun hráefnisins.
Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar
(1) Vélrænir eiginleikar: Togstyrkur basaltþráður er á milli venjulegs glerþráðs og koltrefja, yfirleitt á bilinu 3000 til 4800 MPa, með teygjanleika upp á um það bil 90-110 GPa. Þetta er betra en E-glerþráður en lægra en koltrefjar með háum teygjanleika. Brotlenging þeirra er um 3%, sem bendir til ákveðins seigjustigs.
(2) Hitaþol: Langtíma rekstrarhitastig er frá -260°C til 700°C, með augnablikshitaþol allt að 1000°C. Þetta er betra en flestar lífrænar trefjar og venjulegar glertrefjar, líkist keramiktrefjum en á lægra verði.
(3) Tæringarþol: Stöðugleiki þess í sýru- og basísku umhverfi er betri en glerþráður, sérstaklega þar sem það sýnir nánast enga tæringu á pH bilinu 2-11, sem gerir það hentugt fyrir erfiðar aðstæður eins og raka og saltúða.
(4) Aðrar eignir: Það hefur lág varmaleiðni (u.þ.b. ), góð rafmagnseinangrun og rakaupptökuhraði minni en .
Samanburður á notkunarsviðum
(1) Styrking byggingar: Í samanburði við hefðbundið stáljárn, basalt trefjajárn er létt og tæringarþolið, sem kemur í veg fyrir vandamálið með kolefnismyndun í steypu, þó að upphafskostnaðurinn sé hærri. Í samanburði við kolefnisþráðarjárn býður það upp á betri hagkvæmni.
(2) Léttari ökutæki: Í íhlutum eins og bremsuklossum og hitaskildum útblásturskerfisins er það umhverfisvænna en asbest og dregur úr þyngd um meira en ... samanborið við málmefni.
(3) Rafeindabúnaður: Það er notað sem styrkingarefni fyrir rafrásarplötur, hefur betri rafseguleiginleika en glerþráður og kemur í veg fyrir vandamál með merkjavörn.
(4) Síunarefni: Háhitaþol þess gefur því verulegan kost á efnatrefjasíum á sviði háhitasíun á útblásturslofttegundum.
Tæknilegar takmarkanir
(1) Framleiðslukostnaður: Núverandi verð á basaltþráðum er um 2-3 sinnum hærra en verð á rafglerþráðum, aðallega vegna mikillar orkunotkunar við bræðslu og mikils slits á spunndælunni. Stórfelld framleiðsla gæti lækkað þetta verð niður í um 1,5 sinnum hærra en verð á glerþráðum.
(2) Ferlastýring: Einsleitni bráðnunarinnar hefur veruleg áhrif á þvermál trefjanna, sem krefst nákvæmrar stjórnunar á hitastigssviðinu og teiknhraða.
(3) Aðlögunarhæfni í djúpvinnslu: Val á tengiefnum fyrir límingu við plastefni er strangara en fyrir glerþræði, sem krefst markvissrar hagræðingar.
Tækniþróunarþróun
(1) Tækni til að hreinsa hráefni: Með því að nota aðferðir eins og segulaðskilnað og flotun er járninnihald í málmgrýtinu minnkað og þar með bráðnunarstöðugleiki bætt.
(2) Bræðsluferlisbætur: Þróun nýrra rafskauthitaðra ofna til að draga úr orkunotkun um það bil samanborið við hefðbundna gaskynta ofna.
(3) Fjölbreytni vöru: Sérstakar tegundir eins og ultrafínar trefjar (einn þráður í þvermál) ) og trefjar með ókringlaga þversniði hafa verið þróaðar.
(4) Endurvinnsla: Úrgangstrefjar má mylja og nota sem íbönd í steypu, sem tryggir dreifingu auðlinda.
Niðurstaða
Í samanburði við aðrar hágæða trefjar er kjarninn í ... basaltþráður liggur í náttúrulegu hráefniskerfi þess og jafnvægi í heildarafköstum. Þótt þekktur styrkur þess sé ekki eins mikill og kolefnistrefjar og hitastigsmörk þess séu lægri en keramiktrefjar, þá gerir umhverfisvænni þess og hagkvæmni það ómissandi í ýmsum iðnaðargeirum. Með stöðugri hagræðingu framleiðsluferlisins er búist við að notkunarsvið þess muni aukast enn frekar.
