원자재에서 응용 분야까지: 현무암 섬유

현무암 섬유제품은 유리 섬유에 비해 명확한 장점을 보여줍니다. 복합재료. 다진 매트, 로빙 및 단방향 직물 형태로현무암 섬유 유리 섬유에 비해 더 높은 파단 하중과 탄성계수(주어진 재료의 강성을 측정하는 기준)를 보입니다.

벨기에 루뱅 대학교 복합재료학과의 Ignaas Verpoest 교수가 수행한 연구에서는 현무암 섬유와 E-유리 섬유를 사용했습니다. 단방향 프리프레그는 유리와 현무암 모두에 에폭시 수지를 함침하고 맨드렐에 감은 후, 완전히 경화될 때까지 적층판을 압착하여 제작했습니다. 135mm×15mm(5.3인치×0.6인치) 크기의 시편을 절단하여 두께를 측정했습니다. 이후 시편에 3점 굽힘 시험(ISO 178)과 ILSS 시험(ISO 14130)을 실시하여 강도와 강성을 평가했습니다.

Verpoest는 각 샘플의 섬유 부피 비율이 40%인 반면, 현무암/에폭시 샘플의 강도는 E-유리 샘플보다 13.7% 더 높았고, 강성은 17.5% 더 높았는데, 현무암 샘플이 E-유리 샘플보다 3.6% 더 무거웠음에도 불구하고 그랬다고 보고했습니다.

더욱이, 현무암 섬유는 자외선(UV)과 고에너지 전자기파에 대한 내성이 뛰어나고, 저온에서도 그 특성을 유지하며, 내산성이 우수합니다. 또한, 현무암은 작업자 안전과 대기 질 측면에서도 탁월한 장점을 지닌 것으로 알려져 있습니다. 현무암은 화산 활동의 산물이기 때문에 섬유화 공정은 유리 섬유보다 환경 친화적입니다. 또한, 현무암은 100% 불활성이므로 공기나 물과 독성 반응이 없으며, 불연성 및 방폭성을 갖추고 있습니다.

방화 및 단열 분야의 응용 분야

현무암 섬유로 짠 내화 직물은 고온 내성, 뛰어난 단열성, 녹거나 떨어지지 않음, 유독 가스 배출 없음, 열 수축 없음 등의 특징을 제공합니다. 최대 650°C의 내열성과 68 이상의 한계 산소 지수를 갖춰 아라미드 및 기타 유기 섬유보다 월등히 우수한 방화복, 방화 담요, 방화 커튼 소재로 적합합니다.

인프라의 응용 프로그램

현무암 섬유 높은 인장 강도, 내산성 및 내알칼리성, 그리고 안정적인 화학적 특성을 가지고 있습니다. 인프라의 보수, 개보수 및 보강 시 탄소 섬유 시트를 부분적으로 대체할 수 있습니다. 또한 모르타르 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트 보강 시 폴리에스터 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유를 대체하여 강력한 불투수성과 균열 저항성을 제공합니다. 고속도로, 공항 활주로, 항만 및 부두, 수력 발전 건설 등 인프라 분야에 널리 사용될 수 있습니다.

환경 보호 분야의 응용 분야

현무암 섬유는 유해 매체 및 가스의 여과, 흡착 및 정화를 위한 환경 보호에 사용될 수 있는 새로운 유형의 친환경 소재입니다. 특히 고온 여과의 경우, 장기간 사용 온도는 현무암 섬유 650∘C로 기존 필터 소재보다 훨씬 우수하여 필터 기판, 필터 소재, 고온 펠트에 선호되는 소재입니다.

현무암 섬유 강화 플라스틱의 응용 분야

강화된 복합재료 현무암 섬유 방탄복, 레이돔, 총열 방열, 레이더 흡수 및 투과용 스텔스 소재 등 국방 분야에 사용될 수 있습니다. 또한 차량 및 선박 구조물, 내압 및 내식성 파이프, 권선형 실린더, 인쇄 회로 기판 등 민간 분야에도 사용될 수 있습니다.