Анализа на технологијата на базалтни влакна
Суровини и процес на производство
Суровината за базалтно влакно е вулканска базалтна карпа. Нејзината Хемиски составот е првенствено силициум диоксид и алуминиум оксид, дополнет со оксиди од железо, калциум и други. По дробењето и чистењето, рудата се внесува во печка за топење, каде што се топи во хомогена магма на висока температура од околу 1500°C, а потоа се влече во континуирани влакна низ предива од легура на платина-родиум.
Во споредба со Стаклени влакна,базалтно влакно го елиминира процесот на мешање и користи поединечна суровина. Во споредба со сложениот процес на карбонизација на јаглеродни влакна, кој бара органски прекурсор, неговиот процес на производство е подиректен. Сепак, флуктуациите во составот на базалтната руда можат да влијаат на стабилноста на влакната, што налага строга проверка на суровината.
Физички и хемиски карактеристики на перформансите
(1) Механички својства: Затегнувачката цврстина на базалтно влакно е помеѓу онаа на обичните стаклени влакна и јаглеродните влакна, обично се движи од 3000 до 4800 MPa, со модул на еластичност од приближно 90-110 GPa. Ова е супериорно во однос на E-стаклените влакна, но пониско од јаглеродните влакна со висок модул. Неговото издолжување при кинење е околу 3%, што укажува на одредено ниво на цврстина.
(2) Отпорност на температура: Долгорочниот работен температурен опсег е од -260°C до 700°C, со моментална отпорност на температура до 1000°C. Ова е супериорно во однос на повеќето органски влакна и обични стаклени влакна, приближувајќи се кон керамичките влакна, но по пониска цена.
(3) Отпорност на корозија: Неговата стабилност во кисели и алкални средини е подобра од стаклените влакна, особено не покажува речиси никаква корозија во опсегот на pH 2-11, што го прави погоден за сурови средини како влажни услови и сол во спреј.
(4) Други својства: Има ниска топлинска спроводливост (приближно ), добри перформанси на електрична изолација и стапка на апсорпција на влага помала од .
Споредба на полиња на примена
(1) Зајакнување на конструкцијата: Во споредба со традиционалната челична арматура, арматура од базалтни влакна е лесен и отпорен на корозија, што го избегнува проблемот со карбонизација на бетон, иако неговата почетна цена е повисока. Во споредба со арматурата од јаглеродни влакна, нуди подобра исплатливост.
(2) Олеснување на автомобилската индустрија: Во компоненти како што се плочките за сопирање и издувните топлински штитници, тој е поеколошки од азбестот и постигнува намалување на тежината од над во споредба со метални материјали.
(3) Електронска опрема: Користен како зајакнувачки материјал за електронски плочки, неговите диелектрични перформанси се супериорни во однос на стаклените влакна и ги избегнуваат проблемите со заштитата на сигналот.
(4) Материјали за филтрирање: Неговата отпорност на високи температури му дава значителна предност во однос на филтрите од хемиски влакна во областа на филтрирање на димни гасови на високи температури.
Технички ограничувања
(1) Трошоци за производство: Моменталната цена на базалтните влакна е околу 2-3 пати повисока од цената на Е-стаклените влакна, главно поради високата потрошувачка на енергија од топење и значителното абење на предната мрежа. Производството на големи размери може да ја намали оваа цена на околу 1,5 пати поголема од цената на стаклените влакна.
(2) Контрола на процесот: Униформноста на стопената маса значително влијае на дијаметарот на влакната, што бара прецизна контрола на температурното поле и брзината на влечење.
(3) Прилагодливост на длабока обработка: Изборот на средства за спојување за поврзување со матрици од смола е построг отколку за стаклени влакна, што бара насочена оптимизација.
Трендови во технолошкиот развој
(1) Технологија за прочистување на суровини: Користење на методи како што се магнетно одвојување и флотација за намалување на содржината на железо во рудата, со што се подобрува стабилноста на топењето.
(2) Подобрување на процесот на топење: Развивање на нови печки загреани со електроди за намалување на потрошувачката на енергија за околу во споредба со традиционалните печки на гас.
(3) Диверзификација на производот: Специјални сорти како ултрафини влакна (единечен дијаметар на филаментот) ) и развиени се влакна со некружни пресеци.
(4) Рециклирање: Отпадните влакна може да се смачкаат и да се користат како адитиви во бетон, постигнувајќи циркулација на ресурси.
Заклучок
Во споредба со другите високоперформансни влакна, главната предност на базалтно влакно лежи во неговиот систем на целосно природни суровини и избалансирани сеопфатни перформанси. Иако неговата позната јачина не е толку висока како кај јаглеродните влакна, а нејзината температурна граница е пониска од онаа на керамичките влакна, неговата еколошка прифатливост и економичност го прават незаменлив во различни индустриски сектори. Со континуирана оптимизација на производствениот процес, се очекува неговиот опсег на примена дополнително да се прошири.
