Uchambuzi wa Teknolojia ya Fiber ya Basalt
Malighafi na Mchakato wa Uzalishaji
Malighafi kwa nyuzi za basalt ni mwamba wa volkeno wa basalt. Yake Kemikali utungaji kimsingi ni silicon dioksidi na oksidi alumini, zikisaidiwa na oksidi ya chuma, kalsiamu, na wengine. Baada ya kusagwa na kusafisha, madini hutiwa ndani ya tanuru ya kuyeyuka, ambapo huyeyuka kuwa magma yenye homogeneous kwa joto la juu la karibu. 1500 ° C, na kisha kuvutwa kwenye nyuzi zinazoendelea kupitia spinneret ya aloi ya platinamu-rhodiamu.
Ikilinganishwa na Fiber ya kioo,nyuzi za basalt huondoa mchakato wa kuunganisha na hutumia malighafi ya umoja zaidi. Ikilinganishwa na mchakato mgumu wa carbonization wa fiber kaboni, ambayo inahitaji mtangulizi wa kikaboni, mchakato wa uzalishaji wake ni wa moja kwa moja. Walakini, kushuka kwa thamani katika muundo wa ore ya basalt kunaweza kuathiri utulivu wa nyuzi, na hivyo kuhitaji uchunguzi mkali wa malighafi.
Sifa za Utendaji wa Kimwili na Kemikali
(1) Sifa za Mitambo: Nguvu ya mkazo ya nyuzi za basalt ni kati ya ile ya nyuzinyuzi za kioo za kawaida na nyuzinyuzi za kaboni, kwa kawaida huanzia MPa 3000 hadi 4800, yenye moduli ya elastic ya takriban 90-110 GPa. Hii ni bora kuliko nyuzi za glasi ya E lakini ni chini kuliko nyuzi za kaboni za moduli ya juu. Urefu wake wakati wa mapumziko ni karibu 3%, ikionyesha kiwango fulani cha ugumu.
(2) Upinzani wa Joto: Kiwango cha joto cha muda mrefu cha kufanya kazi ni -260 ° C hadi 700 ° C, na upinzani wa joto wa papo hapo hadi 1000 ° C. Hii ni bora kuliko nyuzi nyingi za kikaboni na nyuzi za kioo za kawaida, zinazokaribia nyuzi za kauri lakini kwa gharama ya chini.
(3) Upinzani wa kutu: Uthabiti wake katika mazingira ya asidi na alkali ni bora kuliko nyuzinyuzi za glasi, hasa bila kutu katika safu ya pH 2-11, na kuifanya inafaa kwa mazingira magumu kama vile hali ya unyevunyevu na dawa ya chumvi.
(4) Sifa Nyingine: Ina conductivity ya chini ya mafuta (takriban. ), utendaji mzuri wa insulation ya umeme, na kiwango cha kunyonya unyevu cha chini ya .
Ulinganisho wa Sehemu za Maombi
(1) Uimarishaji wa Ujenzi: Ikilinganishwa na rebar ya jadi ya chuma, rebar ya nyuzi za basalt ni nyepesi na inayostahimili kutu, ambayo huepuka tatizo la uwekaji kaboni halisi, ingawa gharama yake ya awali ni kubwa zaidi. Ikilinganishwa na upau wa nyuzi za kaboni, inatoa bora gharama nafuu.
(2) Uzito wa Magari: Katika vipengele kama vile pedi za breki na ngao za joto za kutolea nje, ni rafiki wa mazingira kuliko asbesto na hufanikisha kupunguza uzito ikilinganishwa na vifaa vya metali.
(3) Vifaa vya Kielektroniki: Inatumika kama nyenzo ya kuimarisha kwa bodi za mzunguko, utendaji wake wa dielectric ni bora kuliko nyuzi za kioo, na huepuka masuala ya ulinzi wa mawimbi.
(4) Nyenzo za Kuchuja: Upinzani wake wa hali ya juu wa joto huipa faida kubwa juu ya vichungi vya nyuzi za kemikali katika uwanja wa uchujaji wa gesi ya flue yenye joto la juu.
Mapungufu ya Kiufundi
(1) Gharama ya Uzalishaji: Bei ya sasa ya nyuzinyuzi za basalt ni takriban mara 2-3 ya nyuzinyuzi za E-kioo, hasa kutokana na matumizi ya juu ya kuyeyuka kwa nishati na uvaaji mkubwa wa spinneret. Uzalishaji wa kiwango kikubwa unaweza kupunguza hii hadi takriban mara 1.5 ya nyuzinyuzi za glasi.
(2) Udhibiti wa Mchakato: Usawa wa kuyeyuka huathiri sana kipenyo cha nyuzi, inayohitaji udhibiti sahihi wa uwanja wa joto na kasi ya kuchora.
(3) Kubadilika kwa Uchakataji wa Kina: Uteuzi wa viunganishi vya kuunganisha na matiti ya resini ni mgumu zaidi kuliko nyuzinyuzi za glasi, zinazohitaji uboreshaji unaolengwa.
Mitindo ya Maendeleo ya Kiteknolojia
(1) Teknolojia ya Kusafisha Malighafi: Kutumia mbinu kama vile kutenganisha sumaku na kuelea ili kupunguza maudhui ya chuma kwenye ore, na hivyo kuboresha uthabiti wa kuyeyuka.
(2) Uboreshaji wa Mchakato wa Kuyeyuka: Kutengeneza tanuu mpya zinazopashwa na umeme ili kupunguza matumizi ya nishati kwa takriban ikilinganishwa na tanuu za kienyeji zinazotumia gesi.
(3) Mseto wa Bidhaa: Aina maalum kama vile nyuzi laini zaidi (kipenyo cha filamenti moja ) na nyuzi zilizo na sehemu zisizo za mviringo zimetengenezwa.
(4) Usafishaji: Nyuzi za taka zinaweza kusagwa na kutumika kama admixtures katika saruji, kufikia mzunguko wa rasilimali.
Hitimisho
Ikilinganishwa na nyuzi nyingine za utendaji wa juu, faida ya msingi ya nyuzi za basalt iko katika mfumo wake wa malighafi ya asili na utendaji wa kina uliosawazishwa. Ingawa nguvu yake inayojulikana si ya juu kama nyuzinyuzi za kaboni, na kikomo chake cha joto ni cha chini kuliko nyuzi za kauri, urafiki wake wa mazingira na ufanisi wa gharama huifanya kuwa isiyoweza kubadilishwa katika sekta mbalimbali za viwanda. Kwa uboreshaji unaoendelea wa mchakato wa uzalishaji, anuwai ya matumizi yake inatarajiwa kupanuka zaidi.
