Базальт буласынын жагымдуулугу
Базальттан булаларды алуу концепциясы жаңы эмес. Базальт буласын өндүрүү үчүн биринчи патент 1923-жылы берилген, ал эми 1950-1960-жылдары кеңири изилдөөлөр анын аскердик колдонмолоруна багытталган. Ал тургай алып баруучу Айнек буласы өндүрүүчүлөр базальттын потенциалын ошол убакта изилдеп чыгышкан, бирок алар 1970-жылдары илимий-изилдөө иштеринин багытын S-2 сыяктуу жогорку натыйжалуу айнек булаларына бурушкан. Ондогон жылдар бою базальт буласынын композиттерине болгон кызыгуу өзгөрүп турду, бирок акыркы жылдары ал туруктуу өстү.
Базальт магнийге жана темирге бай лавадан келип чыкканын эске алсак, базальт жипчелери өзгөчө жылуулук изоляциясын, отко туруктуулугун жана жогорку температурага туруктуулугун көрсөтүшү таң калыштуу эмес. Бул касиеттери аларды жогорку температурада жылуулоо үчүн стандарттуу материал болуп саналат. Мисалы, россиялык базальт була өндүрүүчүсү Каменный Век АКШнын автомобиль өнөр жайын газ чыгаруу системасын изоляциялоо үчүн продуктылар менен камсыз кылат жана өнөр жайлык колдонуу үчүн ысыкка чыдамдуу материалдарды берет.
Термикалык көрсөткүчтөрдөн тышкары, базальт буласынын айкалышы күч, катуу, сокку каршылык, жана Химиялык инерттүүлүк аны композиттер үчүн жагымдуу арматура кылат. Була менен бекемделген пластмассадан (FRP) колдонууда, аны калыптандыруу процесстери айнек буласынын процесстерине окшош. Дээрлик бардык айнек буласын калыптандыруу техникасы негизги параметрлерине кичине оңдоолор менен базальт буласына ылайыкташтырылышы мүмкүн. Базальт буласы да бардык стандарттуу чайыр системалары менен шайкеш келет.
Базальттын тыгыздыгы (2,63 г/см³) айнек буласынан бир аз жогору болсо да, анын иштөө артыкчылыктары жеңилирээк жана дизайнга ийкемдүү композиттерге мүмкүндүк берет.
Базальт буласынын жылуулук касиеттери жылуулоодон тышкары көңүл буруп жатат. Анын композиттери кеңири температура диапазондорун талап кылган колдонмолордо көбүрөөк колдонулат. Анын соккуга туруктуулугу да айнек жана көмүртек буласынан ашып кетет. Германиянын Integrative Lightweight Construction Center жана RWTH Аахен университетинин Текстиль технология институту тарабынан жүргүзүлгөн алдын ала изилдөөлөр базальт гибрид жип кездемелери (HYWF) менен бекемделген полиамид 6 айнек буласы HYWFге караганда 35% көбүрөөк өзгөчө энергияны жана көмүртек була HYWFге караганда 17% көбүрөөк спецификалык энергияны сиңире турганын көрсөттү.
Базальттагы темир жана алюминий оксиддери кошумча артыкчылыктарга өбөлгө түзөт. Мисалы, базальт буласы E-айнекке караганда коррозияга туруктуулугун жана отко туруктуулугун көрсөтөт. Ирландиянын Mafic жана Канаданын Fraunhofer Долбоордук Борбору тарабынан жүргүзүлгөн изилдөө базальт була/эпоксиддик тест панелдери бир эле чайыр жана процесс менен жасалган E-айнек/эпоксид панелдерине салыштырмалуу 20% көбүрөөк өзгөчө катуулугу менен бирге 40%га жогору чоюлуу модулуна, чоюлууга бекемдигине жана катмарлар аралык кесүү бекемдигине жетишкенин тастыктады. Каменный Век да ушундай эле жыйынтыктарды билдирди.
Базальт буласысууну аз сиңирүү курулуш жана түтүк колдонуу үчүн абдан маанилүү болуп саналат. Ал электр өткөргүч эмес жана табигый түрдө пайда болгон материал катары синтетикалык булаларга караганда кайра иштетүү оңой – автомобиль куруу жана башка тармактар үчүн негизги маселе. Gencarelle базальт буласын альтернативаларга караганда "арык, жашылыраак жана катаал" деп сүрөттөп, анын композиттерин E-айнек менен көмүртек буласынын ортосундагы үнөмдүүлүк көпүрөсү катары позициялайт. Томпсон белгилегендей, "Биз көмүртек жана айнек булаларынын ортосундагы боштукту толтуруудабыз - рынок мындай чечимди көптөн бери каалап жатат".
Көмүртектен базальт буласына өтүү E-айнектен өтүүгө караганда оңой, бирок экөө тең ишке ашат. Көмүртек буласын колдонуучулар үчүн чыгымдарды үнөмдөө жылышты шарттайт, ал эми базальттын тең салмактуу өндүрүмдүүлүк-баа катышы көмүртектин өтө жогорку өндүрүмдүүлүгүнүн кереги жок болгон колдонмолорго ылайыктуу. Алардын бузулуу режимдери да айырмаланат: көмүртек буласы катастрофалык түрдө иштен чыгат (мисалы, талкалануу), ал эми базальт буласы акырындык менен коопсуз бузулууну көрсөтөт. Стритмен мындайча сүрөттөйт: «Көмүртектүү композициялык протез буту күтүлбөгөн жерден иштен чыгып, жыгылды; базальттан жасалган композит бут колдонуучуга отурууга мүмкүнчүлүк берет».
Өндүрүштүн өркүндөтүлүшү чыгымдарды азайтып жатканы менен, базальт буласы жогорку көлөмдөгү колдонмолордо E-айнекке караганда эки эсе кымбат бойдон калууда. Сыйлыкты актоо үчүн, анын жогорку касиеттери - жогорку катуулугу, күч-кубаты, соккуга туруктуулугу, химиялык / сууга туруктуулугу жана коопсуз бузулуу режимдери - критикалык мааниге ээ болушу керек. Технология өнүккөн сайын бул жанар тоо тек өнүккөн материалдардын дүйнөсүндө уникалдуу орунду ээлеп жатат.
