Kas ir bazalta šķiedra?

Bazalts, iezis, kas veidojies, atdziestot vulkāniskai lavai, ir plaši izplatīts uz Zemes. Ar augstas temperatūras kausēšanas un smalkas stiepšanas palīdzību tiek ražotas bazalta šķiedras, izmantojot ražošanas procesu, kas līdzīgs stikla šķiedru ražošanas procesam. Augstā temperatūrā no 1450 ℃ līdz 1500 ℃ bazalta iezis tiek kausēts un pēc tam lielā ātrumā stiepts caur augstas temperatūras izturīga sakausējuma vērpšanas sprauslu, lai iegūtu nepārtrauktas šķiedras. Šo šķiedru izturība ir salīdzināma ar augstas stiprības stikla šķiedrām. Turklāt bazalta šķiedra, kā jauna veida neorganisks, videi draudzīgs, augstas veiktspējas šķiedru materiāls, satur dažādus oksīdus, piemēram, silīcija dioksīdu, alumīnija oksīdu, kalcija oksīdu, magnija oksīdu, dzelzs oksīdu un titāna dioksīdu, piešķirot tai izcilas fizikālās un Ķīmiskā īpašības.
Sasmalcināts Bazalta šķiedratiem ir plašs pielietojumu klāsts ne tikai cementbetona armēšanai, bet arī kā asfaltbetona armēšanas materiāls. Bazalta šķiedras izcilās īpašības ir galvenais iemesls tās plašajai uzmanībai. Manā valstī bazalta šķiedra ir iekļauta kā viena no četrām galvenajām attīstības šķiedrām līdzās oglekļa šķiedrai, aramīda šķiedrai un īpaši augstas molekulmasas polietilēna šķiedrai. Kas padara šo materiālu tik īpašu, ka tas var ieņemt vietu starp šīm četrām šķiedrām? Izpētīsim bazalta šķiedras ievērojamās priekšrocības.

1. Bagātīgi izejvielu resursi

Bazalta šķiedras ražošanas izejviela ir bazalta rūda, kas ir plaši pieejama uz Zemes un kurai ir bagātīgas rezerves, kā rezultātā izejvielu izmaksas ir relatīvi zemas.

2. Zaļās un videi draudzīgās īpašības

Pēc kausēšanas un stiepšanas bazalta rūda neizdala nekādas kaitīgas vielas, padarot to videi draudzīgu un nepiesārņojošu. Turklāt tās izstrādājumiem ir lieliska izturība, zemas izmaksas un izcilas veiktspējas īpašības, padarot to par ideālu jauna veida videi draudzīgu un videi draudzīgu materiālu.

3. Lieliska izturība pret augstu temperatūru un termiskā trieciena stabilitāte

Bazalta šķiedra var stabili darboties temperatūras diapazonā no -260 līdz 880 ℃. Šis plašais temperatūras diapazons ievērojami pārsniedz aramīda un azbesta šķiedru temperatūru un ir tuvu silīcija šķiedras, alumīnija silikāta šķiedras un keramikas šķiedras veiktspējai. Tajā pašā laikā tai ir arī lieliska termiskā trieciena stabilitāte, saglabājot sākotnējo formu augstā temperatūrā līdz 500 ℃.

4. Lieliska ķīmiskā stabilitāte

Bazalta šķiedrai ir izcila izturība pret skābēm un sārmiem, pārspējot alumīnija borosilikāta šķiedras. Turklāt tai ir lieliska izturība, izturība pret laikapstākļiem, UV izturība, ūdens izturība un oksidēšanās izturība, kas ir salīdzināma ar dabisko bazalta iezi.

5. Lielisks elastības modulis un stiepes izturība

Bazalta šķiedrai ir lieliska stiepes izturība ar relatīvi zemu stiepes deformāciju. Jāatzīmē, ka tās stiepes izturība pārsniedz liela biezuma oglekļa šķiedru, aramīda šķiedru, tērauda šķiedru, bora šķiedru un alumīnija šķiedru izturību.

6. Lieliska skaņas absorbcijas veiktspēja

Bazalta šķiedrai piemīt ievērojama skaņas absorbcijas un izolācijas iedarbība, demonstrējot izcilu veiktspēju.

7. Lieliska elektriskā izolācija un dielektriskās īpašības

Bazalta šķiedrai ir izcilas elektriskās izolācijas un dielektriskās īpašības, padarot to par augstas kvalitātes izolācijas materiālu.

8. Saderība ar dabīgajiem silikātiem

Bazalta šķiedrai ir laba disperģējamība un spēcīga saķere ar cementu un betonu, un tās termiskās izplešanās un saraušanās koeficienti ir vienmērīgi, kā rezultātā tā nodrošina lielisku izturību pret laikapstākļiem.

9. Izcila izturība pret laikapstākļiem

Bazalta šķiedrai ir lieliska izturība pret laikapstākļiem, ar zemāku mitruma absorbciju nekā aramīda šķiedrām, akmens vatei un azbestam, kas vēl vairāk uzlabo tās stabilitāti praktiskos pielietojumos.

10. Izcila siltumizolācija

Bazalta šķiedra izceļas ar zemu siltumvadītspēju, kas ir pārāka par aramīda šķiedrām, alumīnija silikāta šķiedrām, sārmu nesaturošām stikla šķiedrām, akmens vati, silīcija šķiedrām, oglekļa šķiedrām un nerūsējošo tēraudu.
Tomēr bazalta šķiedrai nav arī ierobežojumu. Lai gan tā pakāpeniski aizstāj stikla šķiedras un azbesta šķiedras kā vēlamo stiegrojuma materiālu, pēdējās iepriekš bija ierobežotas, jo pastāvēja risks, ka smalkas daļiņas var tikt ieelpotas plaušās un zarnās. Turpretī bazalta šķiedra šajā ziņā uzrāda augstāku drošību.

11. Siltumizolācija, temperatūras izturība un ugunsdrošības pielietojumi

Augstas temperatūras izturība bazalta šķiedra padara to plaši pielietojamu siltumizolācijā, temperatūras izturībā un ugunsdrošībā. To var ieaust ugunsdrošos audumos, nodrošinot aizsardzību ugunsdrošības nolūkos. Vienlaikus bazalta šķiedras var ieaust arī augstas temperatūras filtrācijas maisos augstas temperatūras filtrēšanai un putekļu noņemšanai, nodrošinot tīru un drošu vidi.
Bazalta šķiedru lieliskās īpašības atspoguļojas ne tikai to izturībā pret augstu temperatūru, bet arī vērpjamībā. Izmantojot īpašas apstrādes metodes, bazalta šķiedras var izgatavot sviestmaizes materiālā, ko sauc par "bazalta šķiedras kokvilnu". Šim materiālam ir plašs pielietojumu klāsts būvniecībā, transportā, aviācijā un citās jomās, kas sniedz ievērojamu ieguldījumu produktu veiktspējas uzlabošanā un kalpošanas laika pagarināšanā.

12. Pielietojumi būvniecības jomā

Pateicoties lieliskajai izturībai un izturībai pret koroziju, bazalta šķiedru var savienot ar vinila vai epoksīdsveķiem, izmantojot dažādus procesus, piemēram, stiepšanu, ekstrūziju un tinumu, radot jaunus būvmateriālus. Šie materiāli ir ne tikai izturīgi, bet arī tiem piemīt lieliska izturība pret skābēm un sārmiem, kā arī izturība pret koroziju, kas ļauj tiem daļēji aizstāt tērauda stiegrojumu inženierbūvniecībā. Turklāt bazalta šķiedras izplešanās koeficients ir līdzīgs betona izplešanās koeficientam, efektīvi novēršot temperatūras izmaiņu radīto spriegumu.

13. Pielietojumi automobiļu nozarē

Pateicoties stabilajam berzes koeficientam, bazalta šķiedra ir ļoti piemērots berzi uzlabojošu materiālu, piemēram, bremžu kluču, ražošanai. Vienlaikus tā augstais skaņas absorbcijas koeficients padara to par ideālu izvēli automobiļu salonu detaļām, efektīvi samazinot troksni. Kravas automašīnās, kravas automašīnās vai autobusos lokšņu atsperes ir galvenās sastāvdaļas, kas atbild par rāmja un ass svara un griezes momenta noturēšanu un pārnesi, un tās parasti ir izgatavotas no augstas kvalitātes silīcija-mangāna sakausējuma tērauda plāksnēm. Tomēr vieglajiem kravas automobiļiem ir parādījies jauna veida lokšņu atsperes, kurās izmantots bazalta šķiedras un epoksīdsveķu kompozītmateriāls, kas ievērojami samazina svaru.

14. Pielietojumi naftas ķīmijas jomā

Lieliska izturība pret koroziju bazalta šķiedra padara to izcilu naftas ķīmijas jomā. Apvienojumā ar epoksīdsveķiem un izmantojot sarežģītu tinumu un blīvēšanas tehnoloģiju, bazalta šķiedras tiek izgatavotas augstspiediena caurulēs un tvertnēs. Šiem produktiem ir ne tikai lieliskas siltumizolācijas īpašības, bet arī efektīvi iztur koroziju, ievērojami pagarinot to kalpošanas laiku. Turklāt no bazalta šķiedras izgatavotie naftas cauruļvadi ir arī izcili funkcionāli. To izturība, izturība pret koroziju un gluda iekšējā virsma ievērojami uzlabo transportēšanas efektivitāti, savukārt to vieglais svars samazina izmaksas un palielina kopējo efektivitāti. Šis jaunā veida cauruļvads pakāpeniski ir kļuvis par leģētā tērauda aizstājēju un tiek plaši izmantots naftas ķīmijas rūpniecībā.

15. Pielietojums akumulatoru korpusos

Bazalta šķiedras lieliskā izturība pret koroziju, augstā izturība, izcilā izolācija un vieglā svara īpašības padara tās kompozītmateriālu ar epoksīdsveķiem par ideālu izvēli automašīnu akumulatoru korpusiem. Šis materiāls ir ne tikai viegli apstrādājams, bet arī ievērojami samazina akumulatora svaru.

Secinājums

Bazalta šķiedra, ar savu izcilo izturību, stingrību, izturību pret augstu temperatūru, izturību pret koroziju un vieglo svaru, tiek dēvēts par 21. gadsimta "zaļo rūpniecības materiālu". Tas ir pierādījis augstu pielietojuma vērtību dažādās jomās, tostarp aviācijā, militārajā jomā un autotransportā, un ir videi draudzīgs un netoksisks. Pašlaik bazalta šķiedras pielietojuma izstrāde joprojām turpinās, un paredzams, ka nākotnē tās unikālās priekšrocības tiks izmantotas vēl vairākās jomās.
1) Zīmēšanas procesā tradicionālās zīmēšanas plāksnes, kas izgatavotas no "platīna" materiāliem, cieš no liela nodiluma un ir dārgas. Tāpēc ir nepieciešams atrast jaunus materiālus, kas ir gan nodilumizturīgi, gan izturīgi pret augstu temperatūru, lai aizstātu. Faktiski šādu materiālu netrūkst; piemēram, keramikas materiāli ar pievienotu titāna karbīdu, silīcija karbīdu, silīcija nitrīdu vai cirkonija oksīdu atbilst šīm prasībām.
2) Bazalta sastāva atšķirību dēļ dažādos reģionos atšķiras arī šķiedru veiktspējas rādītāji. Lai nodrošinātu pielietojuma kvalitāti, mums jāpieliek daudzpusīgas pūles. Pirmkārt, katram pielietojuma produktam jānosaka specifiski bazalta šķiedras veiktspējas rādītāji. Otrkārt, katrai saražotās šķiedras partijai jāsniedz detalizēta informācija par visiem veiktspējas rādītājiem lietotāja atsaucei. Turklāt, lai nodrošinātu šķiedras veiktspējas standartizāciju, kausēšanas procesā var pievienot neorganiskas sastāvdaļas regulēšanai.