현무암 섬유의 10가지 장점

현무암 섬유: 10가지 주요 장점

현무암 섬유천연 소재로 만들어진 연속 필라멘트 섬유입니다. 현무암현무암은 1450~1500°C에서 용융된 후 백금-로듐 합금 부싱을 통해 고속으로 연신됩니다. 순수 현무암 섬유는 일반적으로 갈색을 띕니다. 이는 이산화규소, 산화알루미늄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철, 이산화티타늄 등의 산화물로 구성된 새로운 유형의 무기 친환경 고성능 섬유입니다. 현무암 연속 섬유는 높은 강도뿐만 아니라 전기 절연성, 내식성, 고온 저항성 등의 우수한 특성을 자랑합니다. 또한 생산 과정에서 폐기물과 환경 오염이 최소화되며, 폐기된 제품은 자연적으로 분해되어 환경에 무해한 진정한 친환경 소재입니다. 중국은 현무암 섬유를 탄소 섬유, 아라미드, 초고분자량 폴리에틸렌과 함께 4대 핵심 개발 섬유 중 하나로 지정하고 산업 생산을 달성했습니다. 현무암 연속 섬유는 현재 섬유 강화 복합재, 마찰재, 조선, 자동차 산업, 고온 및 보호 용도 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

1. 풍부한 원자재

   현무암 섬유는 지구와 달 모두에서 상당량 발견되는 현무암으로 만들어집니다. 이 때문에 원자재 비용이 비교적 저렴합니다.

2. 친환경 소재

   현무암 암석은 천연 소재입니다. 생산 과정에서 붕소나 기타 알칼리 금속 산화물이 방출되지 않으므로, 분진과 연기에 유해 물질이 포함되어 있지 않아 대기 오염을 유발하지 않습니다. 또한 제품의 수명이 길어 저비용 고성능 친환경 신소재입니다.

3. 고온 및 방수 기능

   마디 없는 현무암 섬유 -269°C에서 700°C에 이르는 넓은 온도 범위에서 작동할 수 있으며 (연화점은 960°C), 이는 g보다 우수합니다.유리 섬유 현무암 섬유는 -60°C에서 450°C까지의 내열성을 가지며, 탄소 섬유는 최대 500°C까지 견딜 수 있습니다. 특히, 현무암 섬유는 600°C에서 가공 후에도 초기 강도의 80%를 유지하고 860°C에서도 수축하지 않습니다. 또한 70°C의 고온수에 노출된 후에도 높은 강도를 유지합니다.

4. 뛰어난 화학적 안정성 및 내식성

   현무암 섬유는 K₂O, MgO, TiO₂와 같은 성분을 함유하고 있어 화학적 부식 및 내수성이 크게 향상됩니다. 특히 알칼리성 및 산성 환경에서 유리 섬유보다 화학적으로 안정적입니다. 현무암 섬유는 포화 Ca(OH)₂ 용액 및 시멘트 환경에서 알칼리 부식에 대한 저항성이 더욱 뛰어납니다.

5. 높은 탄성 계수 및 인장 강도

   현무암 섬유의 탄성 계수(9100~11000 kg/mm)는 E-유리 섬유, 석면, 아라미드, 폴리프로필렌, 실리콘 섬유보다 높습니다. 인장 강도(3800~4800 MPa)는 굵은 다발 탄소 섬유, 아라미드, PBI 섬유, 강섬유, 붕소 섬유, 알루미나 섬유보다 강하며 S-유리 섬유와 유사합니다. 밀도는 2.65~3.00 g/cm³이고 모스 경도는 5~9로, 우수한 내마모성과 인장 보강 효과를 제공합니다. 기계적 강도가 천연 및 합성 섬유를 훨씬 능가하므로 이상적인 보강재입니다.

6. 탁월한 방음 성능

   연속 현무암 섬유는 탁월한 흡음 성능을 지니고 있습니다. 특히 흡음 계수는 주파수가 증가함에 따라 크게 증가합니다. 예를 들어, 직경 1~3μm의 현무암 섬유(밀도 15kg/m³, 두께 30mm)로 만든 흡음재는 100~300Hz에서 0.05~0.15, 400~900Hz에서 0.22~0.75, 그리고 1200~7000Hz에서 0.85~0.93의 흡음 계수를 나타냅니다.

7. 뛰어난 유전 특성

   연속 현무암 섬유현무암의 체적 저항률은 E-유리 섬유보다 한 자릿수 이상 높아 탁월한 유전 특성을 지닙니다. 현무암에는 약 0.2%의 전도성 산화물이 함유되어 있지만, 사이징제를 이용한 특수 표면 처리를 통해 유전 손실 탄젠트를 유리 섬유 대비 50%까지 줄일 수 있으며, 체적 저항률 또한 더 높습니다.

8. 천연 규산염 호환성

   분산성이 우수하고 시멘트 및 콘크리트와 강력하게 결합됩니다. 열팽창 및 수축 계수가 일정하며 내후성이 뛰어납니다.

9. 수분 흡수율이 낮음

   현무암 섬유는 수분 흡수율이 0.1% 미만으로, 아라미드 섬유, 암면, 석면보다 낮습니다.

10. 낮은 열전도율

    현무암 섬유의 열전도율은 0.031~0.038 W/m·K로, 아라미드 섬유, 알루미늄 실리케이트 섬유, E-유리 섬유, 암면, 실리콘 섬유, 탄소 섬유 및 스테인리스강보다 낮습니다.