Подемот на базалтните влакна
Базалтни влакна, скратено како CBF, е неорганско неметално континуирано влакно произведено исклучиво од базалтна руда преку процеси на топење и влечење на висока температура. Не само што поседува одлични механички својства, како што се висока цврстина и висок модул, туку покажува и добри Хемиски стабилност, отпорност на високи температури и ценовни предности. Како важен механички зајакнувачки минерален функционален материјал и зелен структурен материјал, базалтните влакна успешно се приклучија на редовите на четирите клучни влакнести материјали во мојата земја за развој (заедно со јаглеродните влакна, арамидните влакна и полиетиленските влакна со ултра висока молекуларна тежина).
Процесот на подготовка на базалтни влакна вклучува неколку клучни фази, вклучувајќи избор на материјал, мелење, топење и влечење. Фазата на избор на материјал бара доволно резерви на сурова руда и индикатори за перформанси што ги исполнуваат стандардите; фазата на мелење вклучува дробење на суровина, магнетно одвојување и рамномерно мешање; за време на процесот на топење, материјалот што треба да се користи треба да се загрее претходно на приближно 900℃, а потоа да се загрее на 1300–1400℃ во електрична печка; конечно, стопената маса се влече во влакна преку процес на влечење, а потоа се намотува во цилиндричен производ со опрема како што е средство за крупно мерење, сноп, затегнувач на влакна и машина за автоматско намотување. Вреди да се напомене дека хемискиот состав на базалтната руда има одлучувачко влијание врз индикаторите за перформанси на формирање влакна. Прекумерната содржина на железо може да доведе до слаба термичка пропустливост и нецелосно топење на базалтната стопена маса, со што се намалува ефикасноста на топење. Понатаму, природните фактори како што се варијациите во составот на базалтните наслаги и нееднаквата внатрешна кристализација, исто така, можат да влијаат на квалитетот на влакната. За време на загревањето, погустите железни оксиди се акумулираат во перфораторот од легура на платина-родиум на дното од печката, предизвикувајќи проблеми со ерозија. Истовремено, базалтот има тесен температурен опсег на формирање на влакна, при што температурата на кристализација во суштина се совпаѓа со температурата на влечење; овој феномен на кристализација негативно влијае на затегнувачката цврстина на влакното.
Споредба на главните перформанси на базалтните влакна со други влакна
Базалтни влакна, со своите уникатни својства, се појави како лидер во Лесен, високојакосни композитни материјали. Тие не само што се одликуваат со извонредна цврстина на истегнување и модул на еластичност, туку поседуваат и долг работен век, карактеристики без загадување, широк опсег на работна температура и ниска апсорпција на влага. Меѓу многуте влакнести материјали, базалтното влакно се издвојува затоа што користи само една природна минерална суровина, а неговиот процес на производство е еколошки, без потреба од адитиви.
Потоа, ќе ги разгледаме структурните карактеристики, предностите во перформансите и потенцијалот за примена на базалтните влакна во различни области.
(1) Процес на модификација на средство за спојување
Модификацијата на средството за спојување е широко користена за подобрување на меѓуфазната интеракција на композитните материјали, со што се подобруваат нивните механички, термички и електрични својства. Овој процес го користи ефектот на „премостување“ на средствата за спојување за поврзување на различни материјали, подобрувајќи ја нивната компатибилност.
(2) Комбиниран процес на нано-модификација и модификација со средство за спојување
Композитите од базалтни влакна можат дополнително да се оптимизираат преку комбиниран процес на наномодификација и модификација со средство за спојување. Овој комбиниран процес на модификација може целосно да ги искористи одличните својства на базалтните влакна и да ги прошири нивните области на примена.
Базалтните влакна имаат широк потенцијал за примена во повеќе области.
На пример, во хемиската индустрија, може да се користи како материјал отпорен на корозија; во автомобилската индустрија, може да се користи како материјал отпорен на абење и триење, како и за целни области отпорни на удари со мала брзина; во градежната област, базалтните влакна можат да ја зголемат цврстината и издржливоста на бетонот и цементниот малтер. Понатаму, базалтните влакна имаат и одлична отпорност на високи температури, што ги прави погодни за изолација на високи температури, противпожарна заштита и отпорност на топлина во автомобилската индустрија. Потоа, детално ќе ги истражиме примените на базалтните влакна во областите на градежни материјали и градежништвото. Во градежништвото, базалтните влакна може да се користат за производство на пултрудирани профили или армирани шипки за арматура на бетон. Тие се поцврсти и полесни од челикот, а поседуваат природна отпорност на алкалии, 'рѓа и киселини. Понатаму, базалтните влакна имаат ист коефициент на термичка експанзија како бетонот, што го олеснува сечењето на специфични должини, идеални за градежни апликации.
Слично на тоа, базалтните влакна играат важна улога во патното инженерство. Може да се користат како зајакнувачки материјал за асфалтен бетон, ефикасно подобрувајќи ја затегнувачката цврстина, цврстината и отпорноста на деформација на коловозот.
Покрај тоа, базалтните влакна покажуваат одлични перформанси во петрохемиската област. Може да издржи ерозија на органски гасови, обезбедувајќи нова материјална опција за инженерство на нафта и гас. На пример, може да се развијат нови производи и процеси за лесни, високоцврсти материјали и композити од базалтни влакна за транспорт на нафта и гас преку цевководи, топли и ладни течности и рефус материјали, како и за производство на водородни цевководи на долги растојанија под висок притисок.
Како заклучок, базалтното влакно, со своите уникатни својства и широк потенцијал за примена, игра сè поважна улога во различни области. Со континуираниот напредок на технологијата, се очекува перспективите за примена на базалтното влакно да бидат уште пошироки.