Vad är basaltfiber?

Basalt, en bergart som bildats genom kylning av vulkanisk lava, finns rikligt förekommande på jorden. Genom högtemperatursmältning och findragning produceras basaltfibrer med en tillverkningsprocess som liknar den för glasfibrer. Vid höga temperaturer på 1450 ℃ till 1500 ℃ smälts basaltsten och dras sedan med hög hastighet genom en högtemperaturbeständig legeringsspinndysa för att producera kontinuerliga fibrer. Dessa fibrer har en styrka som är jämförbar med höghållfasta glasfibrer. Dessutom innehåller basaltfiber, som en ny typ av oorganiskt, miljövänligt och högpresterande fibermaterial, olika oxider såsom kiseldioxid, aluminiumoxid, kalciumoxid, magnesiumoxid, järnoxid och titandioxid, vilket ger den utmärkta fysiska och... Kemisk egenskaper.
Strimlad Basaltfiberhar ett brett användningsområde, inte bara för armering av cementbetong utan även som armeringsmaterial för asfaltbetong. Basaltfiberns enastående prestanda är nyckeln till dess breda uppmärksamhet. I mitt land har basaltfiber listats som en av de fyra viktigaste fibrerna för utveckling, tillsammans med kolfiber, aramidfiber och polyetenfiber med ultrahög molekylvikt. Vad gör detta material så speciellt att det kan inta en plats bland dessa fyra fibrer? Låt oss utforska de anmärkningsvärda fördelarna med basaltfiber.

1. Rikliga råmaterialresurser

Råmaterialet för tillverkning av basaltfiber är basaltmalm, som är allmänt tillgänglig på jorden och har rikliga reserver, vilket resulterar i relativt låga råvarukostnader.

2. Gröna och miljövänliga egenskaper

Efter smältning och dragning släpper basaltmalm inte ut några skadliga ämnen, vilket gör den miljövänlig och icke-förorenande. Dessutom har dess produkter utmärkt hållbarhet, låg kostnad och överlägsen prestanda, vilket gör den till en idealisk ny typ av grönt och miljövänligt material.

3. Utmärkt högtemperaturbeständighet och termisk chockstabilitet

Basaltfiber kan fungera stabilt i ett temperaturområde från -260 till 880 ℃. Detta breda temperaturområde överstiger vida aramid- och asbestfibrers och ligger nära prestandan hos kiselfiber, aluminiumsilikatfiber och keramisk fiber. Samtidigt uppvisar den utmärkt termisk chockstabilitet och bibehåller sin ursprungliga form vid höga temperaturer på 500 ℃.

4. Utmärkt kemisk stabilitet

Basaltfiber uppvisar enastående motståndskraft mot syror och alkalier, och överträffar aluminiumborsilikatfibrer. Dessutom har den utmärkt hållbarhet, väderbeständighet, UV-beständighet, vattenbeständighet och oxidationsbeständighet, jämförbar med naturlig basaltsten.

5. Utmärkt elasticitetsmodul och draghållfasthet

Basaltfiber uppvisar utmärkt draghållfasthet med relativt låg dragdeformation. Det är värt att notera att dess draghållfasthet överträffar den hos grova kolfibrer, aramidfibrer, stålfibrer, borfibrer och aluminiumoxidfibrer.

6. Utmärkt ljudabsorptionsprestanda

Basaltfiber uppvisar betydande ljudabsorptions- och isoleringseffekter, vilket visar överlägsen prestanda.

7. Utmärkta elektriska isolerings- och dielektriska egenskaper

Basaltfiber uppvisar enastående elektriska isolerings- och dielektriska egenskaper, vilket gör det till ett högkvalitativt isoleringsmaterial.

8. Kompatibilitet med naturliga silikater

Basaltfiber har god dispergerbarhet och stark bindning med cement och betong, och dess termiska expansion och kontraktionskoefficienter är konsekventa, vilket resulterar i utmärkt väderbeständighet.

9. Överlägsen väderbeständighet

Basaltfiber uppvisar utmärkt väderbeständighet, med lägre fuktabsorption än aramidfibrer, stenull och asbest, vilket ytterligare förbättrar dess stabilitet i praktiska tillämpningar.

10. Överlägsen värmeisolering

Basaltfiber utmärker sig med sin låga värmeledningsförmåga, en egenskap som är överlägsen aramidfibrer, aluminiumsilikatfibrer, alkalifria glasfibrer, stenull, kiselfibrer, kolfibrer och rostfritt stål.
Basaltfiber är dock inte utan sina begränsningar. Även om den gradvis ersätter glasfibrer och asbestfibrer som det föredragna armeringsmaterialet, var de senare tidigare begränsade på grund av risken för att fina partiklar inandades i lungor och tarmar. Däremot uppvisar basaltfiber högre säkerhet i detta avseende.

11. Värmeisolering, temperaturbeständighet och brandskyddstillämpningar

Högtemperaturbeständigheten hos basaltfiber gör den allmänt tillämpbar inom värmeisolering, temperaturbeständighet och brandskydd. Den kan vävas till brandbeständiga tyger, vilket ger skydd i brandskyddsapplikationer. Samtidigt kan basaltfibrer också vävas till högtemperaturfilterpåsar för högtemperaturfiltrering och dammborttagning, vilket säkerställer en ren och säker miljö.
Basaltfibrernas utmärkta egenskaper återspeglas inte bara i deras högtemperaturbeständighet utan även i deras spinnbarhet. Genom speciella bearbetningstekniker kan basaltfibrer tillverkas till ett sandwichmaterial som kallas "basaltfiberbomull". Detta material har ett brett användningsområde inom bygg, transport, flyg- och rymdindustrin och andra områden, vilket i hög grad bidrar till att förbättra produktens prestanda och förlänga livslängden.

12. Tillämpningar inom byggbranschen

Tack vare sin utmärkta styrka och korrosionsbeständighet kan basaltfiber blandas med vinyl- eller epoxihartser genom olika processer som dragning, extrudering och lindning, vilket skapar nya byggmaterial. Dessa material är inte bara starka utan har också utmärkt syra- och alkalibeständighet samt korrosionsbeständighet, vilket gör att de delvis kan ersätta stålarmering i anläggningskonstruktioner. Dessutom är basaltfiberns expansionskoefficient lik den för betong, vilket effektivt undviker spänningar orsakade av temperaturförändringar.

13. Tillämpningar inom fordonsindustrin

På grund av dess stabila friktionskoefficient, basaltfiber är mycket lämplig för tillverkning av friktionshöjande material, såsom bromsbelägg. Samtidigt gör dess höga ljudabsorptionskoefficient den till ett idealiskt val för bilinredning, vilket effektivt minskar buller. I lastbilar, lastbilar eller bussar är bladfjädrar viktiga komponenter som ansvarar för att bära och överföra vikten och vridmomentet från ramen och axeln, vanligtvis tillverkade av högkvalitativa kisel-manganlegerade stålplattor. För lätta lastbilar har dock en ny typ av bladfjädrar framkommit, som använder ett kompositmaterial av basaltfiber och epoxiharts, vilket avsevärt minskar vikten.

14. Tillämpningar inom det petrokemiska området

Den utmärkta korrosionsbeständigheten hos basaltfiber gör det till en framgång inom det petrokemiska området. Genom kombination med epoxiharts och användning av sofistikerad lindnings- och komprimeringsteknik tillverkas basaltfibrer till högtrycksrör och tankar. Dessa produkter har inte bara utmärkta värmeisoleringsegenskaper utan motstår också effektivt korrosion, vilket avsevärt förlänger deras livslängd. Dessutom presterar oljeledningar tillverkade av basaltfiber exceptionellt bra. Deras styrka, korrosionsbeständighet och släta insida förbättrar transporteffektiviteten avsevärt, medan deras lätta vikt minskar kostnaderna och ökar den totala effektiviteten. Denna nya typ av rörledning har gradvis blivit en ersättning för legerat stål och används i stor utsträckning inom den petrokemiska industrin.

15. Användningsområden i batterihöljen

Basaltfiberns utmärkta korrosionsbeständighet, höga hållfasthet, överlägsna isolering och lätta egenskaper gör dess kompositmaterial med epoxiharts till ett idealiskt val för bilbatterihus. Materialet är inte bara lätt att bearbeta utan minskar också batteriets vikt avsevärt.

Slutsats

Basaltfiber, med sin exceptionella styrka, styvhet, högtemperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och lätta egenskaper, hyllas som 2000-talets "gröna industrimaterial". Det har visat högt användningsvärde inom olika områden, inklusive flyg- och rymdindustrin, militären och vägtransporter, och är miljövänligt och giftfritt. För närvarande pågår fortfarande utvecklingen av basaltfiber, och det förväntas att dess unika fördelar kommer att utnyttjas inom fler områden i framtiden.
1) I ritprocessen lider traditionella ritplattor tillverkade av "platina"-material av högt slitage och är dyra. Därför finns det ett behov av att hitta nya material som är både slitstarka och högtemperaturbeständiga som ersättningar. Faktum är att sådana material inte saknas; till exempel uppfyller keramiska material med tillsatt titankarbid, kiselkarbid, kiselnitrid eller zirkoniumoxid dessa krav.
2) På grund av variationer i basaltens sammansättning från olika regioner skiljer sig även fibrernas prestandaindikatorer åt. För att säkerställa tillämpningskvaliteten måste vi göra mångfacetterade insatser. För det första bör specifika prestandaindikatorer för basaltfiber fastställas för varje tillämpningsprodukt. För det andra måste detaljerad information om alla prestandaindikatorer tillhandahållas för varje producerad fibersats för användarreferens. För att säkerställa standardisering av fiberprestanda kan dessutom oorganiska komponenter tillsättas under smältprocessen för justering.