סיבי בזלת: חומר ירוק חדש בעל ביצועים גבוהים, מוצריו ויישומיו

חומר סיבי בזלתיש לו שימושים רבי עוצמה. אז איך מייצרים סיבי בזלת? זהו סיב רציף המיוצר על ידי משיכה במהירות גבוהה של חומר סלע בזלת לאחר התכה בטמפרטורה של 1450 מעלות צלזיוס עד 1500 מעלות צלזיוס דרך ספיניר מסגסוגת פלטינה-רודיום. סיבי בזלת הם בצבע חום או זהב. סיבי בזלת הם סוג חדש של חומר סיבים אנאורגני, ידידותי לסביבה, ירוק ובעל ביצועים גבוהים. זהו חומר חדש למאה ה-21 שהוא ירוק, ידידותי לסביבה ולא מזהם, והוא אחד מארבעת הסיבים בעלי הביצועים הגבוהים העיקריים של סין. סיבי בזלת מציגים תכונות מצוינות מבחינת חוזק, עמידות לטמפרטורות גבוהות ונמוכות, עמידות בפני קורוזיה, בידוד תרמי, בידוד קול, מעכב בעירה, וכן... כִּימִי ובידוד חשמלי.

סיבי בזלת משוטטים

זהו צרור מורכב שנוצר על ידי שילוב של מספר סיבים מקבילים או סיבים מקבילים בודדים ללא פיתול. חוזק המתיחה של 7-13 מיקרומטר הוא ≥0.65 ניוטון/טקס, מודול האלסטיות הוא ≥95 גפסקל, וההתארכות בשבירה היא ≥2.6%. סיבי בזלת לא רק בעל חוזק גבוה, מודול גבוה ועמידות בפני פגיעות בהשוואה לסיבים מתקדמים כמו PPTA (פולי-p-פנילן טרפתלאמיד) ו-UHMWPE (פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד), אלא גם בעל עמידות מצוינת לטמפרטורות גבוהות ועמידות לאור. במיוחד, חוזק הקשר בממשק עם שרף גבוה מאוד. לכן, ניתן להשתמש בשכבות בזלת בעלות מפרטים שונים לאריגה, לליפת וקליעת תבניות פרפורמה שונות מחומרים מרוכבים.

חוט טקסטיל סיבי בזלת

זהו חוט הנוצר על ידי פיתול ושכבה של מספר סיבים בזלת, כאשר קוטר המונופילמנט הוא בדרך כלל ≤ 9 מיקרון. חוט טקסטיל ניתן לסווג באופן כללי לחוט לאריגה וחוט לשימושים תעשייתיים אחרים; חוט אריגה הוא בעיקר בצורת סלילים בצורת צינור וסלילים חרוטיים.

גדיל קצוץ של סיבי בזלת

זהו מוצר המיוצר על ידי חיתוך סיבי בזלת רציפים. הסיבים מצופים בחומר אמיד (סילאן). לכן, גדיל קצוץ של סיבי בזלת הוא החומר המועדף לחיזוק שרפים תרמופלסטיים וגם החומר הטוב ביותר לחיזוק בטון. בזלת היא מרכיב סלע וולקני בעל ביצועים גבוהים. סיליקט מיוחד זה מעניק לסיב בזלת עמידות כימית מצוינת, במיוחד את היתרון של עמידות בפני בסיס. לכן, סיבי בזלת הם חומר מצוין להחליף פוליפרופילן (PP) ופוליאקרילוניטריל (PAN) לחיזוק בטון צמנט; זהו גם מוצר תחרותי ביותר להחליף סיבי פוליאסטר, סיבי ליגנין וכו', בבטון אספלט, מה שיכול לשפר את היציבות בטמפרטורה גבוהה, עמידות לסדקים בטמפרטורה נמוכה ועמידות לעייפות של בטון אספלט.

חוט טקסטורה מסיבי בזלת

חוט בזלת עובר עיבוד באמצעות מכונת טקסטורה בעלת ביצועים גבוהים לייצור חוט טקסטורה של סיבי בזלת. עקרון העיצוב הוא: זרימת אוויר במהירות גבוהה נכנסת לתעלת הטקסטורה של העיצוב, ויוצרת מערבולת. מערבולת זו משמשת לפיזור סיבי הבזלת, וגורמת להם ליצור סיבים דמויי לולאה, ובכך מקנה נפח לסיב הבזלת ומייצר חוט טקסטורה.

בד סיבי בזלת, המכונה גם בד ארוג מסיבי בזלת

הוא ארוג באמצעות סיבי בזלת בעלי ביצועים גבוהים לאחר תהליכים כגון פיתול ועיוות. בד סיבי בזלת הוא בד בעל ביצועים גבוהים בעל תכונות מצוינות, חוזק גבוה, מרקם אחיד, משטח שטוח וטכניקות אריגה מגוונות. ניתן לארוג אותו לבדים בעלי צפיפות נמוכה, נושמים, קלים ודקים, או לבדים בעלי צפיפות גבוהה, חוזק גבוה, עבים ונוקשים. בדי סיבי בזלת נפוצים כוללים אריגה פשוטה של ​​סיבי בזלת, אריגת טוויל של סיבי בזלת, אריגת סאטן של סיבי בזלת, אריגת ערב כפולה של סיבי בזלת, סרט סיבי בזלת וכו'.

לבד מנוקב מחט סיבי בזלת

גדיל קצוץ של סיבי בזלת עובר עיבוד בקרד, ולאחר מכן שכבת המזרן הקצוצה מחוזקת ומורכבת עם סרט באמצעות תהליכי דיקור או שזירה הידרואלקטרית ליצירת שלם מאוחד. לאחר מכן, השכבה מטופלת באמצעות הספגה וייבוש ליצירת הלבד המוגמר המנוקב במחט (ניתן גם לוותר על טיפול לאחר מכן).

סיבי בזלת מרוכבים

בהשוואה לסיבים מתקדמים כמו סיבי פחמן, ארמיד וסיבים פוליאתילן בעלי משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHMWPE), סיבי בזלת לא רק בעלי חוזק גבוה ומודול גבוה של סיבי טכנולוגיה מתקדמים, אלא גם בעלי תכונות מצוינות כמו עמידות טובה בטמפרטורה גבוהה (-269°C עד 760°C), עמידות לחמצון, עמידות לקרינה, בידוד תרמי, בידוד קול, סינון טוב, חוזק דחיסה וחוזק גזירה גבוהים, והתאמה לשימוש בסביבות שונות, עם יחס עלות-תמורה טוב. זהו חומר טבעי טהור אנאורגני שאינו מתכתי וחומר בסיסי חדש וסיב טכנולוגיה מתקדמים שיכולים לענות על צרכי הפיתוח של התעשיות הבסיסיות של הכלכלה הלאומית. סיבי בזלת והחומרים המרוכבים שלהם יכולים לענות טוב יותר על צרכי חומרי מבנה בתחומים כמו בנייה של הגנה לאומית, תחבורה, בנייה, תעשייה פטרוכימית, הגנת הסביבה, אלקטרוניקה, תעופה וחלל, וממלאים תפקיד חשוב בקידום בנייה של הגנה לאומית, פרויקטים גדולים ושדרוג מבנים תעשייתיים. זהו גם חומר ירוק העונה על דרישות הסביבה האקולוגית של המאה ה-21 וגם תעשיית חומרים חדשה ותחרותית עם פיתוח בר-קיימא במגזר הסיבים ההיי-טק העולמי. בפרט, לסין כבר יש זכויות קניין רוחני עצמאיות לטכנולוגיית ותהליך ייצור סיבי בזלת, והשיגה רמה מובילה בינלאומית עם "יתרון למתחילים". לכן, פיתוח נמרץ של סיבי הבזלת ותעשיית החומרים המרוכבים שלהם הוא ללא ספק בעל חשיבות רבה.

יישום סיבי בזלת בביגוד פונקציונלי

לבד סיבי בזלת חוזק גבוה, עמידות בפני בעירה קבועה, עמידות בטמפרטורות קצרות טווח מעל 1000 מעלות צלזיוס, וניתן להשתמש בו לטווח ארוך בסביבה של 760 מעלות צלזיוס, מה שהופך אותו לתחליף אידיאלי לאזבסט ובד סיבי זכוכית. לבד סיבי בזלת חוזק שבירה גבוה, עמידות לטמפרטורות גבוהות ועמידות בפני בעירה קבועה. זוהי אלטרנטיבה זולה לסיבים מתקדמים ובעלי ביצועים גבוהים כמו נומקס (ארמיד 1313), קבלר (ארמיד 1414), זילון (סיבי PBO) וסיבי פחמן. ניתן לצבוע ולהדפיס בד סיבי בזלת לאחר צביעה וגימור כימיים. לאחר גימור פונקציונלי, כגון גימור אורגני-פלואורין, ניתן להפוך אותו לבד דוחה שמן, דוחה מים ומעכב בעירה קבוע. ביגוד שניתן לייצר מבד סיבי בזלת כולל: ציוד כיבוי אש, חליפות בידוד תרמי, חליפות קרבה, ביגוד מגן לעובדי תנור, ביגוד עבודה לריתוך וחליפות מעכבות בעירה לצוותי רכבים משוריינים צבאיים וכו'.