Базальт талшығының пайда болуы
Базальт талшығы, қысқартылған CBF деп аталады, тек базальт кенінен жоғары температурада балқыту және тарту процестері арқылы өндірілетін бейорганикалық металл емес үздіксіз талшық. Ол тек жоғары беріктік пен жоғары модуль сияқты тамаша механикалық қасиеттерге ғана емес, сонымен қатар жақсы қасиеттерге де ие. Химиялық тұрақтылық, жоғары температураға төзімділік және баға артықшылықтары. Маңызды механикалық күшейткіш минералды функционалдық материал және жасыл құрылымдық материал ретінде базальт талшығы менің елімнің дамуға арналған төрт негізгі талшықты материалдарының қатарына сәтті қосылды (көміртекті талшық, арамидті талшық және ультра жоғары молекулалық салмақты полиэтилен талшығымен қатар).
Базальт талшығын дайындау процесі бірнеше негізгі кезеңдерді қамтиды, соның ішінде материалды таңдау, ұнтақтау, балқыту және тарту. Материалды таңдау кезеңі шикі кеннің жеткілікті қорын және стандарттарға сәйкес келетін өнімділік көрсеткіштерін талап етеді; ұнтақтау кезеңі шикізатты ұсақтауды, магниттік бөлуді және біркелкі араластыруды қамтиды; балқыту процесінде қолданылатын материалды шамамен 900℃ дейін қыздыру, содан кейін электр пешінде 1300–1400℃ дейін қыздыру қажет; соңында балқыма тарту процесі арқылы талшықтарға тартылады, содан кейін өлшем агенті, байлағыш, талшықты кергіш және автоматты орау машинасы сияқты жабдықтар арқылы цилиндрлік өнімге оралады. Базальт кенінің химиялық құрамы талшық түзу өнімділік көрсеткіштеріне шешуші әсер ететінін атап өткен жөн. Темірдің шамадан тыс мөлшері жылу өткізгіштігінің нашарлауына және базальт балқымасының толық емес еруіне әкелуі мүмкін, осылайша балқу тиімділігін төмендетеді. Сонымен қатар, базальт кен орнының құрамының өзгеруі және біркелкі емес ішкі кристалдану сияқты табиғи факторлар да талшық сапасына әсер етуі мүмкін. Қыздыру кезінде тығыз темір оксидтері пештің түбіндегі платина-родий қорытпасының перфораторында жиналып, эрозия проблемаларын тудырады. Сонымен қатар, базальт талшық түзу температура диапазоны тар, кристалдану температурасы негізінен созылу температурасымен сәйкес келеді; бұл кристалдану құбылысы талшықтың созылу беріктігіне кері әсер етеді.
Базальт талшығының басқа талшықтармен негізгі өнімділігін салыстыру
Базальт талшығыөзінің ерекше қасиеттерімен көшбасшы ретінде танылды Жеңіл, жоғары беріктігі бар композиттік материалдар. Ол тек керемет созылу беріктігі мен серпімділік модулімен ғана емес, сонымен қатар ұзақ қызмет ету мерзімімен, ластанудан қорғалған сипаттамаларымен, кең жұмыс температурасы диапазонымен және ылғалды төмен сіңіруімен ерекшеленеді. Көптеген талшықты материалдардың ішінде базальт талшығы тек бір ғана табиғи минералды шикізатты пайдаланатындығымен және оны өндіру процесі экологиялық тазалығымен ерекшеленеді, ешқандай қоспаларды қажет етпейді.
Әрі қарай, біз базальт талшығының құрылымдық сипаттамаларын, өнімділік артықшылықтарын және әртүрлі салаларда қолдану әлеуетін зерттейміз.
(1) Муфта агентін өзгерту процесі
Байланыстырушы агентті модификациялау композиттік материалдардың беттік өзара әрекеттесуін жақсарту, осылайша олардың механикалық, жылулық және электрлік қасиеттерін жақсарту үшін кеңінен қолданылады. Бұл процесс әртүрлі материалдарды байланыстыру үшін байланыстырушы агенттердің "көпір" әсерін пайдаланады, бұл олардың үйлесімділігін арттырады.
(2) Нано-модификация және байланыстырушы агентті модификациялаудың біріктірілген процесі
Базальт талшықты композиттерді нано-модификация және байланыстырушы агентті модификациялаудың біріктірілген процесі арқылы одан әрі оңтайландыруға болады. Бұл біріктірілген модификация процесі базальт талшығының тамаша қасиеттерін толық пайдалана алады және оның қолданылу аясын кеңейте алады.
Базальт талшығының көптеген салаларда кең қолдану әлеуеті бар.
Мысалы, химия өнеркәсібінде оны коррозияға төзімді материал ретінде пайдалануға болады; автомобиль өнеркәсібінде оны тозуға және үйкеліске төзімді материал ретінде, сондай-ақ төмен жылдамдықты соққыларға төзімді нысаналы аймақтар үшін пайдалануға болады; құрылыс саласында базальт талшығы бетон мен цемент ерітіндісінің беріктігі мен төзімділігін арттыра алады. Сонымен қатар, базальт талшығы жоғары температураға тамаша төзімділікке ие, бұл оны автомобиль өнеркәсібінде жоғары температуралық оқшаулауға, өртке төзімділікке және ыстыққа төзімділікке жарамды етеді. Әрі қарай, біз базальт талшығының құрылыс материалдары мен азаматтық құрылыс салаларында қолданылуын егжей-тегжейлі қарастырамыз. Құрылыста базальт талшығын бетон арматурасына арналған ұнтақталған профильдер немесе арматуралық шыбықтар жасау үшін пайдалануға болады. Ол болаттан берік және жеңіл, сонымен қатар сілтілерге, тотқа және қышқылдарға табиғи төзімділікке ие. Сонымен қатар, базальт талшығы бетонмен бірдей жылу кеңею коэффициентіне ие, бұл оны белгілі бір ұзындықтарға кесуді жеңілдетеді, құрылыс қолданбалары үшін өте қолайлы.
Сол сияқты, базальт талшығы жол құрылысында маңызды рөл атқарады. Оны асфальт бетонын нығайту материалы ретінде пайдалануға болады, бұл төсемнің созылу беріктігін, беріктігін және ойық деформациясына төзімділігін тиімді түрде жақсартады.
Сонымен қатар, базальт талшығы мұнай-химия саласында тамаша көрсеткіштерге ие. Ол органикалық газдардың эрозиясына төтеп бере алады, бұл мұнай-газ инженериясы үшін жаңа материалдық нұсқаны ұсынады. Мысалы, мұнай мен газды, ыстық және суық сұйықтықтарды және сусымалы материалдарды құбыр арқылы тасымалдау, сондай-ақ ұзақ қашықтыққа, жоғары қысымды сутегі құбырларын өндіру үшін жеңіл, жоғары беріктіктегі базальт талшығы материалдары мен композиттерінің жаңа өнімдері мен процестерін әзірлеуге болады.
Қорытындылай келе, бірегей қасиеттері мен кең қолдану әлеуетіне ие базальт талшығы әртүрлі салаларда барған сайын маңызды рөл атқарып келеді. Технологияның үздіксіз дамуымен базальт талшығын қолдану перспективалары одан да кеңейеді деп күтілуде.