Kas yra bazalto pluoštas?

Bazaltas, uoliena, susidariusi atvėsus vulkaninei lavai, yra gausi Žemėje. Aukštoje temperatūroje lydant ir smulkiai tempiant, gaminami bazalto pluoštai, naudojant panašų gamybos procesą kaip ir stiklo pluoštai. Aukštoje temperatūroje nuo 1450 ℃ iki 1500 ℃ bazalto uoliena yra lydoma, o po to dideliu greičiu tempiama per aukštai temperatūrai atsparų lydinio verpimo vamzdį, kad būtų pagaminti ištisiniai pluoštai. Šių pluoštų stiprumas yra panašus į didelio stiprumo stiklo pluoštų. Be to, bazalto pluoštas, kaip naujo tipo neorganinė, aplinkai nekenksminga, didelio našumo pluošto medžiaga, sudėtyje yra įvairių oksidų, tokių kaip silicio dioksidas, aliuminio oksidas, kalcio oksidas, magnio oksidas, geležies oksidas ir titano dioksidas, todėl jis pasižymi puikiomis fizinėmis ir Cheminė medžiaga savybės.
Susmulkinta Bazalto pluoštasturi platų pritaikymo spektrą – ne tik cemento betono armavimui, bet ir kaip asfaltbetonio armavimo medžiaga. Išskirtinės bazalto pluošto savybės yra raktas į platų jo dėmesį. Mano šalyje bazalto pluoštas buvo įtrauktas į keturių pagrindinių plėtros pluoštų sąrašą kartu su anglies pluoštu, aramidiniu pluoštu ir itin didelės molekulinės masės polietileno pluoštu. Kas daro šią medžiagą tokią ypatingą, kad ji gali užimti vietą tarp šių keturių pluoštų? Panagrinėkime nepaprastus bazalto pluošto privalumus.

1. Gausūs žaliavų ištekliai

Bazalto pluošto gamybos žaliava yra bazalto rūda, kurios yra plačiai prieinama Žemėje ir kurios atsargos yra didelės, todėl žaliavų kainos yra santykinai mažos.

2. Žalios ir aplinkai nekenksmingos savybės

Išlydyta ir ištempta bazalto rūda neišskiria jokių kenksmingų medžiagų, todėl ji yra ekologiška ir neteršia aplinkos. Be to, jos gaminiai pasižymi puikiu patvarumu, maža kaina ir puikiomis eksploatacinėmis savybėmis, todėl tai ideali naujo tipo ekologiška ir nekenksminga medžiaga.

3. Puikus atsparumas aukštai temperatūrai ir šiluminio smūgio stabilumas

Bazalto pluoštas gali stabiliai veikti esant -260–880 ℃ temperatūros diapazonui. Šis platus temperatūrų diapazonas gerokai viršija aramido ir asbesto pluoštų veikimo diapazoną ir yra artimas silicio pluošto, aliuminio silikato pluošto ir keraminio pluošto charakteristikoms. Tuo pačiu metu jis pasižymi puikiu šiluminio smūgio stabilumu, išlaikant pradinę formą aukštoje 500 ℃ temperatūroje.

4. Puikus cheminis stabilumas

Bazalto pluoštas pasižymi išskirtiniu atsparumu rūgštims ir šarmams, pranokstančiu aliuminio borosilikato pluoštus. Be to, jis pasižymi puikiu patvarumu, atsparumu oro sąlygoms, UV spinduliams, vandeniui ir oksidacijai, prilygstančiu natūraliai bazalto uolienai.

5. Puikus elastingumo modulis ir tempiamasis stipris

Bazalto pluoštas pasižymi puikiu tempiamuoju stiprumu ir santykinai maža tempiamąja deformacija. Pažymėtina, kad jo tempiamasis stipris viršija didelio tankio anglies pluoštų, aramidinių pluoštų, plieno pluoštų, boro pluoštų ir aliuminio oksido pluoštų stiprumą.

6. Puikus garso sugerties efektyvumas

Bazalto pluoštas pasižymi dideliu garso sugerties ir izoliacijos poveikiu, parodydamas puikias eksploatacines savybes.

7. Puikios elektros izoliacijos ir dielektrinės savybės

Bazalto pluoštas pasižymi puikiomis elektros izoliacijos ir dielektrinėmis savybėmis, todėl tai yra aukštos kokybės izoliacinė medžiaga.

8. Suderinamumas su natūraliais silikatais

Bazalto pluoštas pasižymi geru dispersiškumu ir stipriu sukibimu su cementu ir betonu, o jo šiluminio plėtimosi ir susitraukimo koeficientai yra pastovūs, todėl jis puikiai atsparus oro sąlygoms.

9. Puikus atsparumas oro sąlygoms

Bazalto pluoštas pasižymi puikiu atsparumu oro sąlygoms, sugeria drėgmę mažiau nei aramidiniai pluoštai, akmens vata ir asbestas, todėl praktiniame pritaikyme jis dar labiau padidina savo stabilumą.

10. Geresnė šilumos izoliacija

Bazalto pluoštas išsiskiria mažu šilumos laidumu, kuris yra pranašesnis už aramidinius pluoštus, aliuminio silikato pluoštus, šarmų neturinčius stiklo pluoštus, akmens vatą, silicio pluoštus, anglies pluoštus ir nerūdijantį plieną.
Tačiau bazalto pluoštas turi ir trūkumų. Nors jis pamažu keičia stiklo ir asbesto pluoštus kaip pageidaujamą armavimo medžiagą, pastarųjų naudojimas anksčiau buvo ribotas dėl smulkių dalelių įkvėpimo į plaučius ir žarnyną rizikos. Priešingai, bazalto pluoštas šiuo atžvilgiu pasižymi didesniu saugumu.

11. Šiluminė izoliacija, atsparumas temperatūrai ir priešgaisrinė apsauga

Atsparumas aukštai temperatūrai bazalto pluoštas Todėl jis plačiai taikomas šilumos izoliacijai, atsparumui temperatūrai ir apsaugai nuo ugnies. Iš jo galima įausti ugniai atsparius audinius, užtikrinant apsaugą priešgaisrinės saugos srityje. Tuo pačiu metu bazalto pluoštai taip pat gali būti įausti į aukštos temperatūros filtrų maišelius, skirtus aukštos temperatūros filtravimui ir dulkių šalinimui, užtikrinant švarią ir saugią aplinką.
Puikios bazalto pluošto savybės atsispindi ne tik jų atsparume aukštai temperatūrai, bet ir verpimo savybėmis. Specialiais apdorojimo būdais bazalto pluoštai gali būti pagaminti į sumuštinio tipo medžiagą, vadinamą „bazalto pluošto medvilne“. Ši medžiaga plačiai naudojama statybose, transporte, aviacijos ir kosmoso pramonėje bei kitose srityse, todėl labai prisidedama prie gaminio eksploatacinių savybių gerinimo ir tarnavimo laiko pailginimo.

12. Taikymas statybų srityje

Dėl puikaus stiprumo ir atsparumo korozijai bazalto pluoštas gali būti sujungtas su vinilo arba epoksidinėmis dervomis įvairiais procesais, tokiais kaip tempimas, ekstruzija ir vyniojimas, taip sukuriant naujas statybines medžiagas. Šios medžiagos yra ne tik tvirtos, bet ir pasižymi puikiu atsparumu rūgštims ir šarmams bei korozijai, todėl jos gali iš dalies pakeisti plieninę armatūrą civilinės inžinerijos konstrukcijose. Be to, bazalto pluošto plėtimosi koeficientas yra panašus į betono, todėl efektyviai išvengiama įtempių, atsirandančių dėl temperatūros pokyčių.

13. Taikymas automobilių pramonėje

Dėl stabilaus trinties koeficiento, bazalto pluoštas labai tinka trinties didinimo medžiagų, tokių kaip stabdžių kaladėlės, gamybai. Tuo pačiu metu dėl didelio garso sugerties koeficiento jis idealiai tinka automobilių salonų detalėms, efektyviai sumažinančioms triukšmą. Sunkvežimiuose, sunkvežimiuose ar autobusuose lakštinės spyruoklės yra pagrindiniai komponentai, atsakingi už rėmo ir ašies svorio bei sukimo momento išlaikymą ir perdavimą, paprastai pagamintos iš aukštos kokybės silicio-mangano legiruotojo plieno plokščių. Tačiau lengviesiems sunkvežimiams atsirado naujo tipo lakštinės spyruoklės, kuriose naudojama bazalto pluošto ir epoksidinės dervos kompozicinė medžiaga, žymiai sumažinanti svorį.

14. Taikymas naftos chemijos srityje

Puikus atsparumas korozijai, bazalto pluoštas daro jį išskirtinį naftos chemijos srityje. Derinant su epoksidine derva ir naudojant sudėtingą vyniojimo bei tankinimo technologiją, bazalto pluoštai gaminami iš aukšto slėgio vamzdžių ir talpyklų. Šie gaminiai ne tik pasižymi puikiomis šilumos izoliacijos savybėmis, bet ir efektyviai atsparūs korozijai, žymiai pailgindami jų tarnavimo laiką. Be to, iš bazalto pluošto pagaminti naftotiekiai taip pat pasižymi išskirtinėmis savybėmis. Jų stiprumas, atsparumas korozijai ir lygus vidinis paviršius žymiai pagerina transportavimo efektyvumą, o lengvas svoris sumažina sąnaudas ir padidina bendrą efektyvumą. Šis naujo tipo vamzdynas palaipsniui tapo legiruotojo plieno pakaitalu ir yra plačiai naudojamas naftos chemijos pramonėje.

15. Pritaikymas akumuliatorių korpusuose

Dėl puikaus atsparumo korozijai, didelio stiprumo, puikios izoliacijos ir lengvumo bazalto pluoštas, pagamintas iš kompozicinės medžiagos su epoksidine derva, idealiai tinka automobilių akumuliatorių korpusams. Ši medžiaga ne tik lengvai apdorojama, bet ir žymiai sumažina akumuliatoriaus svorį.

Išvada

Bazalto pluoštas, pasižymintis išskirtiniu stiprumu, standumu, atsparumu aukštai temperatūrai, atsparumu korozijai ir lengvumu, yra vadinamas XXI amžiaus „žaliąja pramonine medžiaga“. Ji parodė didelę pritaikomybę įvairiose srityse, įskaitant aviacijos ir kosmoso, kariuomenės ir kelių transporto pramonę, be to, yra ekologiška ir netoksiška. Šiuo metu bazalto pluošto pritaikymo plėtra vis dar tęsiasi, ir tikimasi, kad ateityje jo unikalūs pranašumai bus panaudoti daugiau sričių.
1) Braižymo procese tradicinės braižymo plokštės, pagamintos iš „platinos“ medžiagų, yra labai nusidėvėjusios ir brangios. Todėl reikia rasti naujų medžiagų, kurios būtų atsparios dilimui ir aukštai temperatūrai, kaip pakaitalas. Iš tiesų tokių medžiagų netrūksta; pavyzdžiui, šiuos reikalavimus atitinka keraminės medžiagos su titano karbido, silicio karbido, silicio nitrido arba cirkonio oksido priedais.
2) Dėl skirtingų regionų bazalto sudėties skirtumų, pluoštų eksploataciniai rodikliai taip pat skiriasi. Siekiant užtikrinti panaudojimo kokybę, turime dėti daug pastangų. Pirma, kiekvienam panaudojimo produktui turėtų būti nustatyti konkretūs bazalto pluošto eksploataciniai rodikliai. Antra, kiekvienai pagamintai pluošto partijai turi būti pateikta išsami informacija apie visus eksploatacinius rodiklius, kad vartotojas galėtų juos peržiūrėti. Be to, siekiant užtikrinti pluošto eksploatacinių savybių standartizavimą, lydymo proceso metu galima pridėti neorganinių komponentų, kad būtų galima juos sureguliuoti.