Aðdráttarafl basaltþráða

Hugmyndin um að framleiða trefjar úr basalti er ekki ný af nálinni. Fyrsta einkaleyfið fyrir framleiðslu basalttrefja var gefið út árið 1923 og á sjötta og sjöunda áratugnum beindust miklar rannsóknir að hernaðarlegum notkunum þeirra. Jafnvel leiðandi... Glerþráður Framleiðendur könnuðu möguleika basalts á þeim tíma, þótt þeir færðu áherslu sína í rannsóknum og þróun á áttunda áratugnum yfir í afkastameiri glerþræði eins og S-2. Í áratugi hefur áhugi á basaltþráðasamsetningum sveiflast en á undanförnum árum hefur hann aukist jafnt og þétt.

Þar sem basalt á uppruna sinn að rekja til magnesíum- og járnríks hrauns sem kólnar hratt í berg, kemur það ekki á óvart að basalttrefjar sýna einstaka einangrun, eldþol og stöðugleika við háan hita. Þessir eiginleikar gera þær að stöðluðu efni fyrir einangrun við háan hita. Til dæmis sér rússneski basalttrefjaframleiðandinn Kamenny Vek bandarískum bílaiðnaði fyrir vörum til einangrunar útblásturskerfa og býður upp á hitaþolin efni til iðnaðarnota.

Umfram hitauppstreymi, basaltþráðurSamsetning styrks, stífleika, höggþols og Efnafræðilegt Óvirkni þess gerir það að aðlaðandi styrkingarefni fyrir samsett efni. Í trefjastyrktum plasti (FRP) líkjast mótunarferlum þess þeim sem eru notaðar í glerþráðum. Næstum allar mótunaraðferðir fyrir glerþræði er hægt að aðlaga fyrir basaltþræði með minniháttar breytingum á lykilþáttum. Basaltþræðir eru einnig samhæfðir öllum stöðluðum plastefniskerfum.

Þó að eðlisþyngd basalts (2,63 g/cm³) sé örlítið hærri en glerþráðar, þá gera afkastamiklir kostir þess það léttari og sveigjanlegri í hönnun samsettra efna.

Hitaeiginleikar basaltþráða eru að vekja athygli út fyrir einangrun. Samsett efni þeirra eru sífellt meira notuð í forritum sem krefjast breiðara hitastigsbils. Höggþol þeirra er einnig betra en gler- og koltrefjar. Forrannsóknir frá þýska miðstöðinni fyrir samþætta léttbyggingu og textíltæknistofnuninni við RWTH Aachen-háskólann sýndu að basalt-blendingsgarnsefni (HYWF) styrkt pólýamíð 6 gleypir 35% meiri sértæka orku en glerþráður HYWF og 17% meiri en koltrefjar HYWF.

Járn- og áloxíð í basalti stuðla að frekari kostum. Til dæmis sýnir basaltþráður betri tæringarþol og eldvarnarþol en rafsegulgler. Rannsókn Mafic á Írlandi og Fraunhofer verkefnamiðstöðvarinnar í Kanada staðfesti að basaltþráðar/epoxý prófunarplötur náðu 40% hærri togstyrk, togstyrk og millilagsklippustyrk, ásamt 20% meiri sértækri stífleika, samanborið við rafsegulgler/epoxýplötur sem gerðar voru með sama plastefni og ferli. Kamenny Vek hefur greint frá svipuðum niðurstöðum.

Basalt trefjarLágt vatnsupptökumagn er mikilvægt fyrir byggingariðnað og notkun í leiðslum. Það er ekki leiðandi og, sem náttúrulegt efni, auðveldara að endurvinna en tilbúnar trefjar - lykilatriði fyrir bílaiðnað og aðra atvinnugrein. Gencarelle lýsir basalttrefjum sem „grannari, grænni og sterkari“ en valkostir og setur samsett efni sín fram sem hagkvæmni-brú milli rafglers og koltrefja. Eins og Thompson bendir á: „Við erum að fylla bilið milli kolefnis- og glertrefja - markaður sem lengi hefur verið ákafur eftir slíkri lausn.“

Að skipta úr kolefnisþráðum yfir í basaltþráða er sagt auðveldara en að skipta úr rafgleri, þó að hvort tveggja sé mögulegt. Fyrir notendur kolefnisþráða knýr kostnaðarsparnaður breytinguna áfram, en jafnvægið á milli afkasta og verðs basalts hentar vel í notkun þar sem afar mikil afköst kolefnis eru óþörf. Bilunaraðferðir þeirra eru einnig mismunandi: kolefnisþráður hefur tilhneigingu til að bila hörmulega (t.d. brotna), en basaltþráður sýnir smám saman og öruggari bilun. Streetman lýsir þessu þannig: „Gervifótur úr kolefnissamsettu efni bilar skyndilega og veldur falli; fótur úr basaltsamsettu efni gerir notandanum kleift að setjast niður.“

Þótt framleiðslubætur dragi úr kostnaði er basaltþráður enn tvöfalt dýrari en rafrænt gler í stórum stíl. Til að réttlæta þessa aukningu verða yfirburðareiginleikar þess - meiri stífleiki, styrkur, höggþol, efna-/vatnsþol og öruggari bilunaraðferðir - að skila mikilvægu gildi. Með framförum í tækni er þetta eldfjallaberg að skapa sér einstakan sess í heimi háþróaðra efna.