Vplyv zloženia nestabilnej bazaltovej suroviny na skutočnú produkciu a opatrenia na zlepšenie

Podobne ako uhlíkové vlákna a Sklenené vláknoVýroba kontinuálnych čadičových vlákien si vyžaduje štandardizáciu surovín. Existujú značné rozdiely v kvalite a aplikačných účinkoch produktov z čadičových vlákien z rôznych regiónov. Dokonca aj v rámci toho istého regiónu existujú rozdiely v čadiči z rôznych častí tej istej bane.

V praxi sa zistili tri hlavné problémy:

(1) Niektoré suroviny z bazaltovej rudy majú úzky teplotný rozsah ťahania, ktorý je veľmi blízky teplote kryštalizácie. Takéto suroviny majú tendenciu kryštalizovať ihneď po ťahaní, čím sa narúša kontinuita vlákien a znižuje sa pevnosť v ťahu.

(2) Niektoré suroviny z bazaltovej rudy obsahujú vysoký počet kryštalických častíc odolných voči vysokým teplotám, ako je olivín a korund, čo sťažuje dosiahnutie homogénnej taveniny.

(3) Ten/tá/to Chemické Zloženie rôznych šarží čadičových rudných surovín sa líši, čo ovplyvňuje stabilitu výkonu vyrobených kontinuálnych čadičových vlákien.

Na riešenie nestability zloženia surovín je možné na základe vyššie uvedených bodov prijať tieto opatrenia na zlepšenie:

• Vyberte si vysokokvalitné suroviny z bazaltovej rudy. Čadičová ruda by mala byť homogénna, mať nízky stupeň kryštalizácie, žiadne veľké fenokryštály, málo puklín, nízke zvetrávanie a žiadne vonkajšie nečistoty, ako je kremeň a rohovec. Chemické zloženie čadičovej rudy by malo byť v rozumnom rozmedzí. Okrem toho by mala mať vhodný koeficient kyslosti (Ma​) v rozsahu $\mathrm{3,5}~\mathrm{5,8}$a viskozitu ($lgalebo$) z $\mathrm{0,5}~\mathrm{1,4}\text{No}\cdot \text{s}$Viskozita ($alebo$) silikátových tavenín je funkciou teploty, tlaku a zloženia a možno ju znázorniť Arrheniovou rovnicou: lgalebo=lgalebo0​+Aalebo​/RT, kde alebo0​ je konštanta (predexponenciálny faktor) a Aalebo​ je aktivačná energia viskózneho toku taveniny. Čadičová ruda by si mala počas procesu ťahania udržiavať široký teplotný rozsah, čo uľahčuje tavenie a ťahanie, a nemala by obsahovať prakticky žiadne kryštalické častice odolné voči vysokým teplotám, ako je olivín a korund.
• Posilniť homogenizáciu surovín. Kvalifikované suroviny sa pred odoslaním do sila pred pecou drvia, preosievajú a homogenizujú pomocou špecializovaného zariadenia. Aby sa zabezpečila kvalita rudných surovín, musí sa veľkosť častíc udržiavať do značnej miery konzistentná. Príliš veľké častice môžu viesť k ťažkostiam s tavením, zatiaľ čo príliš malé častice môžu znížiť kvalitu taveniny.
• Zmes vysokokvalitných čadičových rudných surovín. Vzhľadom na komplexné zloženie prírodnej čadičovej rudy, v ktorej sa vyskytujú rôzne minerály a rôzne minerály majú rôzne body topenia, je jedným z rozhodujúcich faktorov ovplyvňujúcich výsledok ťahania úplná homogénnosť suroviny. Aby sa materiál lepšie roztavil a zlepšila sa stabilita vlastností výsledného vlákna, niektoré výrobné podniky prijali metódu „umelého dávkovania“, ktorá si požičiava z výroby sklenených vlákien. To zahŕňa prípravu surovín podľa noriem, výber vysokokvalitného čistého prírodného čadiča a jeho úpravu podľa štandardných hodnôt pomocou prístupu „doplniť chýbajúce“ a „od čistého k čistému“ – napríklad doplnením vápnika, ak je jeho nedostatok. Okrem toho sa pri výrobkoch so špeciálnymi požiadavkami na výkon môže vykonať selektívna dopingová modifikácia, aby sa zabezpečilo, že všetky ukazovatele výkonu spĺňajú konštrukčné požiadavky, ako sú napríklad vlákna odolné voči alkáliám, vlákna odolné voči vysokým teplotám a vlákna s vysokou pevnosťou a vysokým modulom. To si vyžaduje výber zodpovedajúcich jednozložkových minerálnych materiálov alebo iných čadičových rúd pre vhodnú „dopingovú modifikáciu“ čistej čadičovej suroviny.