Bazalto pluošto iškilimas
Bazalto pluoštas, sutrumpintai CBF, yra neorganinis nemetalinis ištisinis pluoštas, gaminamas vien tik iš bazalto rūdos aukštoje temperatūroje lydant ir tempiant. Jis pasižymi ne tik puikiomis mechaninėmis savybėmis, tokiomis kaip didelis stiprumas ir didelis tamprumo modulis, bet ir geromis savybėmis. Cheminė medžiaga stabilumas, atsparumas aukštai temperatūrai ir kainos pranašumai. Kaip svarbi mechaninio sutvirtinimo mineralinė funkcinė medžiaga ir ekologiška konstrukcinė medžiaga, bazalto pluoštas sėkmingai papildė keturias pagrindines mano šalies pluošto medžiagas (kartu su anglies pluoštu, aramidiniu pluoštu ir itin didelės molekulinės masės polietileno pluoštu).
Bazalto pluošto paruošimo procesas apima kelis pagrindinius etapus: medžiagos parinkimą, malimą, lydymą ir tempimą. Medžiagų parinkimo etapui reikalingos pakankamos žaliavos rūdos atsargos ir standartus atitinkantys eksploataciniai rodikliai; malimo etapas apima žaliavos smulkinimą, magnetinį atskyrimą ir tolygų maišymą; lydymo proceso metu naudojama medžiaga turi būti pašildyta iki maždaug 900 ℃, o po to įkaitinta iki 1300–1400 ℃ elektrinėje krosnyje; galiausiai lydalas tempimo būdu ištraukiamas į pluoštus, o tada įranga, pvz., klijavimo mašina, rišiklis, pluošto įtempiklis ir automatinė vyniojimo mašina, suvyniojamas į cilindrinį gaminį. Verta paminėti, kad bazalto rūdos cheminė sudėtis turi lemiamą įtaką pluošto formavimo eksploataciniams rodikliams. Per didelis geležies kiekis gali lemti prastą šilumos pralaidumą ir nepilną bazalto lydalo lydalo lydymą, todėl sumažėja lydymo efektyvumas. Be to, natūralūs veiksniai, tokie kaip bazalto nuosėdų sudėties skirtumai ir netolygi vidinė kristalizacija, taip pat gali turėti įtakos pluošto kokybei. Kaitinimo metu platinos ir rodžio lydinio perforatoriuje krosnies apačioje kaupiasi tankesni geležies oksidai, kurie sukelia erozijos problemų. Tuo pačiu metu bazaltas turi siaurą pluošto formavimosi temperatūros diapazoną, o kristalizacijos temperatūra iš esmės sutampa su tempimo temperatūra; šis kristalizacijos reiškinys neigiamai veikia pluošto tempiamąjį stiprumą.
Bazalto pluošto pagrindinis našumo palyginimas su kitais pluoštais
Bazalto pluoštasdėl savo unikalių savybių tapo lyderiu Lengvas, didelio stiprumo kompozicinės medžiagos. Jis pasižymi ne tik išskirtiniu tempiamuoju stiprumu ir tamprumo moduliu, bet ir ilgu tarnavimo laiku, neteršia aplinkos, plačiu darbinės temperatūros diapazonu ir mažu drėgmės sugėrimu. Iš daugelio pluoštinių medžiagų bazalto pluoštas išsiskiria tuo, kad jame naudojama tik viena natūrali mineralinė žaliava, o jo gamybos procesas yra ekologiškas, nereikalaujantis jokių priedų.
Toliau nagrinėsime bazalto pluošto struktūrines savybes, eksploatacinius pranašumus ir pritaikymo galimybes įvairiose srityse.
(1) Sujungimo agento modifikavimo procesas
Jungiamųjų medžiagų modifikavimas plačiai naudojamas siekiant pagerinti kompozicinių medžiagų sąveiką tarp paviršių, taip sustiprinant jų mechanines, šilumines ir elektrines savybes. Šis procesas naudoja jungiamųjų medžiagų „tiltinį“ efektą, kad sujungtų skirtingas medžiagas ir pagerintų jų suderinamumą.
(2) Kombinuotas nanomodifikavimo ir jungiamojo agento modifikavimo procesas
Bazalto pluošto kompozitus galima dar labiau optimizuoti taikant kombinuotą nanomodifikacijos ir rišamųjų medžiagų modifikavimo procesą. Šis kombinuotas modifikavimo procesas gali visiškai išnaudoti puikias bazalto pluošto savybes ir išplėsti jo taikymo sritis.
Bazalto pluoštas turi platų pritaikymo potencialą įvairiose srityse.
Pavyzdžiui, chemijos pramonėje jis gali būti naudojamas kaip korozijai atspari medžiaga; automobilių pramonėje jis gali būti naudojamas kaip dilimui ir trinčiai atspari medžiaga, taip pat tikslinėse vietose, atspariose mažo greičio smūgiams; statybų srityje bazalto pluoštas gali padidinti betono ir cemento skiedinio stiprumą ir ilgaamžiškumą. Be to, bazalto pluoštas taip pat pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai, todėl tinka aukštos temperatūros izoliacijai, ugniai ir karščiui automobilių pramonėje. Toliau išsamiai išnagrinėsime bazalto pluošto pritaikymą statybinių medžiagų ir civilinės inžinerijos srityse. Statyboje bazalto pluoštas gali būti naudojamas pultrudijos būdu pagamintiems profiliams arba armatūros strypams betonui armuoti gaminti. Jis yra stipresnis ir lengvesnis už plieną, kartu pasižymi natūraliu atsparumu šarmams, rūdims ir rūgštims. Be to, bazalto pluoštas turi tokį patį šiluminio plėtimosi koeficientą kaip ir betonas, todėl jį lengva pjaustyti į reikiamo ilgio gabalus, idealiai tinkančius statyboms.
Panašiai bazalto pluoštas atlieka svarbų vaidmenį kelių inžinerijoje. Jis gali būti naudojamas kaip asfaltbetonio armavimo medžiaga, efektyviai pagerinanti dangos tempiamąjį stiprumą, tvirtumą ir atsparumą provėžų deformacijai.
Be to, bazalto pluoštas pasižymi puikiomis eksploatacinėmis savybėmis naftos chemijos srityje. Jis gali atlaikyti organinių dujų eroziją, todėl tai yra nauja medžiagų alternatyva naftos ir dujų inžinerijai. Pavyzdžiui, galima sukurti naujus produktus ir procesus, skirtus lengvoms, didelio stiprumo bazalto pluošto medžiagoms ir kompozitams, skirtiems naftos ir dujų, karštų ir šaltų skysčių bei birių medžiagų transportavimui vamzdynais, taip pat didelių nuotolių, aukšto slėgio vandenilio vamzdynų gamybai.
Apibendrinant galima teigti, kad bazalto pluoštas, pasižymintis unikaliomis savybėmis ir plačiu pritaikymo potencialu, vaidina vis svarbesnį vaidmenį įvairiose srityse. Nuolat tobulėjant technologijoms, tikimasi, kad bazalto pluošto pritaikymo perspektyvos dar labiau išsiplės.