Bazalto pluošto žavesys

Bazalto pluošto gamybos koncepcija nėra nauja. Pirmasis bazalto pluošto gamybos patentas buvo išduotas 1923 m., o šeštajame ir septintajame dešimtmečiuose buvo atliekami išsamūs tyrimai, skirti jo kariniam pritaikymui. Net ir pirmaujantys Stiklo pluoštas Tuo metu gamintojai tyrinėjo bazalto potencialą, nors aštuntajame dešimtmetyje savo mokslinių tyrimų ir plėtros dėmesį perkėlė į aukštesnės kokybės stiklo pluoštus, tokius kaip S-2. Bėgant dešimtmečiams, susidomėjimas bazalto pluošto kompozitais svyravo, tačiau pastaraisiais metais jis nuolat augo.

Atsižvelgiant į tai, kad bazaltas susidaro iš magnio ir geležies turtingos lavos, kuri greitai atvėsta į uolieną, nenuostabu, kad bazalto pluoštai pasižymi išskirtinėmis šilumos izoliacijos savybėmis, atsparumu ugniai ir stabilumu aukštoje temperatūroje. Šios savybės daro juos standartine medžiaga aukštos temperatūros izoliacijai. Pavyzdžiui, Rusijos bazalto pluošto gamintoja „Kamenny Vek“ tiekia JAV automobilių pramonei išmetimo sistemų izoliacijos produktus ir gamina karščiui atsparias medžiagas pramoninėms reikmėms.

Be šiluminio našumo, bazalto pluoštasstiprumo, standumo, atsparumo smūgiams derinys ir Cheminė medžiaga Inertiškumas daro jį patraukliu kompozitų armatūra. Pluoštu armuoto plastiko (FRP) srityje jo liejimo procesai primena stiklo pluošto liejimo procesus. Beveik bet kurią stiklo pluošto liejimo techniką galima pritaikyti bazalto pluoštui, šiek tiek pakoregavus pagrindinius parametrus. Bazalto pluoštas taip pat suderinamas su visomis standartinėmis dervų sistemomis.

Nors bazalto tankis (2,63 g/cm³) yra šiek tiek didesnis nei stiklo pluošto, dėl jo eksploatacinių savybių kompozitai yra lengvesni ir lankstesni dizaino požiūriu.

Bazalto pluošto šiluminės savybės sulaukia vis daugiau dėmesio ne tik izoliacijai. Jo kompozitai vis dažniau naudojami ten, kur reikalingas platesnis temperatūrų diapazonas. Jo atsparumas smūgiams taip pat lenkia stiklo ir anglies pluoštus. Preliminarūs Vokietijos integruoto lengvųjų konstrukcijų centro ir RWTH Acheno universiteto Tekstilės technologijų instituto tyrimai parodė, kad bazalto hibridinių siūlų audiniu (HYWF) sustiprintas poliamidas 6 sugeria 35 % daugiau specifinės energijos nei stiklo pluoštas HYWF ir 17 % daugiau nei anglies pluoštas HYWF.

Bazalte esantys geležies ir aliuminio oksidai suteikia papildomų privalumų. Pavyzdžiui, bazalto pluoštas pasižymi geresniu atsparumu korozijai ir ugniai nei E-stiklas. Airijos „Mafic“ ir Kanados „Fraunhofer“ projektų centro tyrimas patvirtino, kad bazalto pluošto / epoksidinės dervos bandymų plokštės pasiekė 40 % didesnį tempimo modulį, tempiamąjį stiprumą ir tarpsluoksninį šlyties stiprumą, taip pat 20 % didesnį savitąjį standumą, palyginti su E-stiklo / epoksidinės dervos plokštėmis, pagamintomis naudojant tą pačią dervą ir procesą. Kamenny Vek pranešė apie panašius rezultatus.

Bazalto pluoštasMažas vandens įgeriamumas yra labai svarbus statybose ir vamzdynuose. Jis nelaidus elektrai ir, kaip natūrali medžiaga, lengviau perdirbamas nei sintetiniai pluoštai – tai svarbus aspektas automobilių ir kitose pramonės šakose. Gencarelle apibūdina bazalto pluoštą kaip „taupesnį, ekologiškesnį ir tvirtesnį“ nei alternatyvos, o jo kompozitus pozicionuoja kaip ekonomiškumo ir našumo jungtį tarp E-stiklo ir anglies pluošto. Kaip pažymi Thompson, „mes užpildome spragą tarp anglies ir stiklo pluoštų – rinka, kuri jau seniai ieško tokio sprendimo“.

Teigiama, kad pereiti nuo anglies prie bazalto pluošto yra lengviau nei nuo E-stiklo, nors abu variantai yra įmanomi. Anglies pluošto naudotojams perėjimą lemia sutaupytos išlaidos, o subalansuotas bazalto kainos ir našumo santykis tinka taikymams, kur nebūtinas itin didelis anglies pluošto našumas. Jų gedimo būdai taip pat skiriasi: anglies pluoštas linkęs katastrofiškai sugesti (pvz., subyra), o bazalto pluoštas – palaipsniui ir saugiau. „Streetman“ iliustruoja: „Anglies kompozito protezas sugenda staiga ir sukelia kritimą; bazalto kompozito koja leidžia naudotojui atsisėsti.“

Nors gamybos patobulinimai mažina sąnaudas, didelio masto gamybos procesuose bazalto pluoštas išlieka dvigubai brangesnis nei E-stiklas. Norint pateisinti šią priemoką, jo pranašesnės savybės – didesnis standumas, stiprumas, atsparumas smūgiams, atsparumas cheminėms medžiagoms / vandeniui ir saugesni gedimo būdai – turi užtikrinti kritinę vertę. Tobulėjant technologijoms, ši vulkaninė uoliena užima unikalią nišą pažangių medžiagų pasaulyje.