Базальт талшығының тартымдылығы
Базальттан талшықтар алу тұжырымдамасы жаңа емес. Базальт талшығын өндіруге арналған алғашқы патент 1923 жылы берілді, ал 1950 және 1960 жылдары оның әскери қолдануларына бағытталған ауқымды зерттеулер. Тіпті жетекші Шыны талшық Өндірушілер базальттың әлеуетін сол кезде зерттеді, бірақ олар 1970 жылдары ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстарды S-2 сияқты өнімділігі жоғары шыны талшықтарға ауыстырды. Ондаған жылдар бойы базальт талшықтарының композиттеріне қызығушылық өзгерді, бірақ соңғы жылдары ол тұрақты түрде өсті.
Базальт магнийге және темірге бай лавадан тасқа тез салқындатылғанын ескере отырып, базальт талшықтарының ерекше жылу оқшаулауын, отқа төзімділігін және жоғары температура тұрақтылығын көрсететіні таңқаларлық емес. Бұл қасиеттер оларды жоғары температураны оқшаулау үшін стандартты материал етеді. Мысалы, ресейлік базальт талшығы өндірушісі «Каменный Век» АҚШ-тың автомобиль өнеркәсібін газ шығару жүйесін оқшаулауға арналған өнімдермен қамтамасыз етеді және өнеркәсіптік қолдану үшін ыстыққа төзімді материалдармен қамтамасыз етеді.
Жылу өнімділігінен басқа, базальт талшығыберіктік, қаттылық, соққыға төзімділік және Химиялық инерттілігі оны композиттер үшін тартымды арматура етеді. Талшықты арматураланған пластмасса (FRP) қолданбаларында оны қалыптау процестері шыны талшықтарына ұқсайды. Кез келген дерлік шыны талшықты қалыптау техникасын негізгі параметрлерге шамалы түзетулермен базальт талшығына бейімдеуге болады. Базальт талшығы сонымен қатар барлық стандартты шайыр жүйелерімен үйлесімді.
Базальттың тығыздығы (2,63 г/см³) шыны талшықтан сәл жоғары болса да, оның өнімділік артықшылықтары жеңіл және дизайнға икемді композиттерге мүмкіндік береді.
Базальт талшығының жылу қасиеттері оқшаулаудан тыс назар аударады. Оның композиттері кеңірек температура диапазонын қажет ететін қолданбаларда көбірек қолданылады. Оның соққыға төзімділігі де шыны және көміртекті талшықтардан асып түседі. Германияның Интегративті жеңіл құрылыс орталығы мен RWTH Аахен университетінің тоқыма технологиясы институтының алдын ала зерттеулері базальт гибридті жіп матасы (HYWF) күшейтілген полиамид 6 шыны талшықты HYWF қарағанда 35% және көміртекті талшықты HYWF қарағанда 17% көбірек ерекше энергияны сіңіретінін көрсетті.
Базальттағы темір және алюминий оксидтері қосымша артықшылықтарға ықпал етеді. Мысалы, базальт талшығы E-әйнегіне қарағанда коррозияға төзімділігі мен отқа төзімділігін көрсетеді. Ирландияның Mafic және Канаданың Фраунгофер жобалық орталығының зерттеуі базальт талшығы/эпоксидті сынау панельдері бірдей шайырмен және процесспен жасалған E-әйнек/эпоксидті панельдермен салыстырғанда 40% жоғары созылу модуліне, созылу беріктігіне және қабатаралық ығысу беріктігіне және 20% жоғары ерекше қаттылыққа қол жеткізгенін растады. Каменный Век осындай нәтижелерді хабарлады.
Базальт талшығысуды сіңірудің төмен болуы құрылыс және құбыр желілері үшін өте маңызды. Ол электр өткізбейтін және табиғи материал ретінде синтетикалық талшықтарға қарағанда қайта өңдеуге оңай - автомобиль жасау және басқа салалар үшін маңызды мәселе. Gencarelle базальт талшығын баламаларға қарағанда «арық, жасыл және қаттырақ» деп сипаттап, оның композиттерін E-әйнек пен көміртекті талшық арасындағы үнемділік көпірі ретінде орналастырады. Томпсон атап өткендей, «Біз көміртекті және шыны талшықтары арасындағы алшақтықты толтырудамыз - нарық мұндай шешімді көптен күткен».
Көміртекті талшықтан базальт талшығына көшу E-әйнегінен ауысқанға қарағанда оңайырақ, бірақ екеуі де мүмкін. Көміртекті талшықты пайдаланушылар үшін шығындарды үнемдеу ауысымды ынталандырады, ал базальттың теңдестірілген өнімділік-баға қатынасы көміртегінің өте жоғары өнімділігі қажет емес қолданбаларға сәйкес келеді. Олардың істен шығу режимдері де ерекшеленеді: көміртекті талшық апатты түрде істен шығуға бейім (мысалы, сынғыш), ал базальт талшығы бірте-бірте, қауіпсізірек істен шығады. Стритмен суреттейді: «Көміртекті композициялық протездік аяқ кенет істен шығып, құлап қалады; базальт композициялық аяқ пайдаланушыға отыруға мүмкіндік береді».
Өндірістің жақсаруы шығындарды азайтып жатқанымен, базальт талшығы жоғары көлемді қолданбаларда E-әйнегінен екі есе қымбат болып қала береді. Сыйлықты негіздеу үшін оның жоғары қасиеттері – жоғары қаттылық, беріктік, соққыға төзімділік, химиялық/суға төзімділік және қауіпсіз істен шығу режимдері – маңызды мән беруі керек. Технология дамыған сайын, бұл жанартаулық тас озық материалдар әлемінде бірегей тауашаны ойып жатыр.
