O que é fibra de basalto?

BasaltoO basalto, uma rocha formada pelo resfriamento da lava vulcânica, é abundante na Terra. Através da fusão em alta temperatura e trefilação fina, as fibras de basalto são produzidas utilizando um processo de fabricação semelhante ao das fibras de vidro. A altas temperaturas de 1450 °C a 1500 °C, a rocha basáltica é fundida e, em seguida, trefilada em alta velocidade através de uma fieira de liga resistente a altas temperaturas para produzir fibras contínuas. Essas fibras possuem resistência comparável à das fibras de vidro de alta resistência. Além disso, a fibra de basalto, como um novo tipo de material fibroso inorgânico, ecológico e de alto desempenho, contém diversos óxidos, como dióxido de silício, óxido de alumínio, óxido de cálcio, óxido de magnésio, óxido de ferro e dióxido de titânio, conferindo-lhe excelentes propriedades físicas e de resistência. Produtos químicos propriedades.
Triturado Fibra de basaltoAs fibras de basalto têm uma ampla gama de aplicações, não apenas para reforçar o concreto de cimento, mas também como material de reforço para concreto asfáltico. O desempenho excepcional da fibra de basalto é a chave para sua ampla popularidade. No Brasil, a fibra de basalto foi listada como uma das quatro fibras-chave para desenvolvimento, juntamente com a fibra de carbono, a fibra de aramida e a fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular. O que torna esse material tão especial a ponto de ocupar um lugar entre essas quatro fibras? Vamos explorar as notáveis ​​vantagens da fibra de basalto.

1. Recursos abundantes de matéria-prima

A matéria-prima para a fabricação de fibra de basalto é o minério de basalto, que está amplamente disponível na Terra e possui reservas abundantes, resultando em custos de matéria-prima relativamente baixos.

2. Características ecológicas e amigas do ambiente

Após a fusão e o processo de trefilação, o minério de basalto não libera substâncias nocivas, tornando-o ecologicamente correto e não poluente. Além disso, seus produtos apresentam excelente durabilidade, baixo custo e desempenho superior, o que o torna um novo tipo de material verde e ambientalmente sustentável.

3. Excelente resistência a altas temperaturas e estabilidade ao choque térmico.

A fibra de basalto pode operar de forma estável em uma faixa de temperatura de -260 a 880 °C. Essa ampla faixa de temperatura supera em muito a das fibras de aramida e amianto e se aproxima do desempenho das fibras de silício, silicato de alumínio e cerâmica. Ao mesmo tempo, ela também apresenta excelente estabilidade ao choque térmico, mantendo sua forma original em altas temperaturas de 500 °C.

4. Excelente estabilidade química

A fibra de basalto apresenta excelente resistência a ácidos e álcalis, superando as fibras de borosilicato de alumínio. Além disso, possui excelente durabilidade, resistência às intempéries, aos raios UV, à água e à oxidação, comparáveis ​​às da rocha basáltica natural.

5. Excelente módulo de elasticidade e resistência à tração

A fibra de basalto demonstra excelente resistência à tração com deformação por tração relativamente baixa. Notavelmente, sua resistência à tração supera a de fibras de carbono de grande diâmetro, fibras de aramida, fibras de aço, fibras de boro e fibras de alumina.

6. Excelente desempenho de absorção sonora

A fibra de basalto apresenta efeitos significativos de absorção sonora e isolamento, demonstrando desempenho superior.

7. Excelentes propriedades de isolamento elétrico e dielétricas

A fibra de basalto apresenta excelentes propriedades de isolamento elétrico e dielétricas, o que a torna um material isolante de alta qualidade.

8. Compatibilidade com silicatos naturais

A fibra de basalto possui boa dispersibilidade e forte aderência ao cimento e ao concreto, e seus coeficientes de expansão e contração térmica são consistentes, resultando em excelente resistência às intempéries.

9. Resistência superior às intempéries

A fibra de basalto apresenta excelente resistência às intempéries, com menor absorção de umidade do que as fibras de aramida, a lã de rocha e o amianto, aumentando ainda mais sua estabilidade em aplicações práticas.

10. Isolamento Térmico Superior

A fibra de basalto destaca-se pela sua baixa condutividade térmica, uma característica superior às fibras de aramida, fibras de silicato de alumínio, fibras de vidro isentas de álcalis, lã de rocha, fibras de silício, fibras de carbono e aço inoxidável.
No entanto, a fibra de basalto não está isenta de limitações. Embora esteja gradualmente substituindo as fibras de vidro e as fibras de amianto como material de reforço preferido, estas últimas eram anteriormente limitadas devido ao risco de inalação de partículas finas para os pulmões e intestinos. Em contrapartida, a fibra de basalto demonstra maior segurança nesse aspecto.

11. Aplicações de isolamento térmico, resistência à temperatura e proteção contra incêndio

A resistência a altas temperaturas de fibra de basalto Isso torna o material amplamente aplicável em isolamento térmico, resistência à temperatura e proteção contra incêndio. Ele pode ser tecido em tecidos resistentes ao fogo, proporcionando proteção em aplicações de segurança contra incêndio. Ao mesmo tempo, as fibras de basalto também podem ser tecidas em sacos filtrantes de alta temperatura para filtragem e remoção de poeira em altas temperaturas, garantindo um ambiente limpo e seguro.
As excelentes propriedades das fibras de basalto refletem-se não só na sua resistência a altas temperaturas, mas também na sua capacidade de fiação. Através de técnicas especiais de processamento, as fibras de basalto podem ser transformadas num material tipo sanduíche denominado "algodão de fibra de basalto". Este material tem uma vasta gama de aplicações na construção civil, nos transportes, na indústria aeroespacial e noutros setores, contribuindo significativamente para a melhoria do desempenho dos produtos e para o prolongamento da sua vida útil.

12. Aplicações na área da construção civil

Devido à sua excelente resistência e resistência à corrosão, a fibra de basalto pode ser combinada com resinas vinílicas ou epóxi por meio de diversos processos, como trefilação, extrusão e enrolamento, criando novos materiais de construção. Esses materiais não são apenas resistentes, mas também possuem excelente resistência a ácidos e álcalis, além de resistência à corrosão, permitindo que substituam parcialmente o aço de reforço em obras de engenharia civil. Ademais, o coeficiente de expansão da fibra de basalto é semelhante ao do concreto, evitando eficazmente as tensões causadas por variações de temperatura.

13. Aplicações no setor automotivo

Devido ao seu coeficiente de atrito estável, fibra de basalto É muito adequado para a fabricação de materiais que aumentam o atrito, como pastilhas de freio. Ao mesmo tempo, seu alto coeficiente de absorção sonora o torna uma escolha ideal para peças internas de automóveis, reduzindo efetivamente o ruído. Em caminhões, veículos comerciais leves ou ônibus, as molas de lâmina são componentes essenciais responsáveis ​​por suportar e transmitir o peso e o torque da estrutura e do eixo, geralmente feitas de chapas de aço-liga de silício-manganês de alta qualidade. No entanto, para caminhonetes, surgiu um novo tipo de mola de lâmina, utilizando um material composto de fibra de basalto e resina epóxi, reduzindo significativamente o peso.

14. Aplicações no setor petroquímico

A excelente resistência à corrosão de fibra de basalto Isso faz com que se destaque no setor petroquímico. Através da combinação com resina epóxi e utilizando tecnologia sofisticada de enrolamento e compactação, as fibras de basalto são transformadas em tubos e tanques de alta pressão. Esses produtos não só possuem excelentes propriedades de isolamento térmico, como também resistem eficazmente à corrosão, prolongando significativamente sua vida útil. Além disso, os oleodutos fabricados com fibra de basalto também apresentam desempenho excepcional. Sua resistência, resistência à corrosão e superfície interna lisa melhoram significativamente a eficiência do transporte, enquanto sua leveza reduz custos e aumenta a eficiência geral. Esse novo tipo de tubulação tornou-se gradualmente um substituto para o aço-liga e é amplamente utilizado na indústria petroquímica.

15. Aplicações em invólucros de baterias

A excelente resistência à corrosão, a alta resistência mecânica, o isolamento superior e a leveza da fibra de basalto fazem do seu material compósito com resina epóxi uma escolha ideal para carcaças de baterias automotivas. Este material não só é fácil de processar, como também reduz significativamente o peso da bateria.

Conclusão

Fibra de basaltoCom sua excepcional resistência, rigidez, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e leveza, a fibra de basalto é considerada o "material industrial verde" do século XXI. Ela tem demonstrado alto valor de aplicação em diversos campos, incluindo aeroespacial, militar e transporte rodoviário, sendo ecologicamente correta e atóxica. Atualmente, o desenvolvimento de aplicações da fibra de basalto ainda está em andamento, e espera-se que suas vantagens únicas sejam aproveitadas em mais áreas no futuro.
1) No processo de trefilação, as chapas tradicionais feitas de materiais à base de platina sofrem alto desgaste e são caras. Portanto, há necessidade de encontrar novos materiais que sejam resistentes ao desgaste e a altas temperaturas como substitutos. De fato, tais materiais não faltam; por exemplo, materiais cerâmicos com adição de carboneto de titânio, carboneto de silício, nitreto de silício ou óxido de zircônio atendem a esses requisitos.
2) Devido às variações na composição do basalto de diferentes regiões, os indicadores de desempenho das fibras também diferem. Para garantir a qualidade da aplicação, precisamos de esforços multifacetados. Primeiro, indicadores de desempenho específicos para a fibra de basalto devem ser estabelecidos para cada produto de aplicação. Segundo, informações detalhadas sobre todos os indicadores de desempenho devem ser fornecidas para cada lote de fibra produzido, para referência do usuário. Além disso, para garantir a padronização do desempenho da fibra, componentes inorgânicos podem ser adicionados durante o processo de fusão para ajuste.