ผ้าใยบะซอลต์แบบไม่บิดเกลียว: "โครงสร้างเสริมแรง" และ "ตัวรองรับการทำงาน" สำหรับวัสดุคอมโพสิต
ผ้าใยบะซอลต์แบบไม่บิดเกลียวเป็นผ้าบางๆ ที่ทอจากเส้นใยต่อเนื่องกัน เส้นใยบะซอลต์ (ไม่บิดหรือบิดเล็กน้อย) โดยใช้โครงสร้างการทอแบบง่ายๆ เช่น การทอแบบธรรมดาและการทอแบบทแยง คุณค่าหลักอยู่ที่การรักษาคุณสมบัติเชิงกลและฟังก์ชันการใช้งานให้ได้มากที่สุด เส้นใยบะซอลต์ ด้วยการออกแบบโครงสร้างแบบ "บิดน้อย + ความต่อเนื่องสูง" ทำให้เป็นวัสดุเสริมแรงที่เหมาะสมอย่างยิ่งในด้านสิ่งทอคอมโพสิต
- ลักษณะสำคัญ: ข้อดีสองประการ ได้แก่ การรักษาประสิทธิภาพและการปรับตัวของกระบวนการ
อัตราการคงสภาพเชิงกลสูง: การออกแบบแบบ "ไม่บิด" ช่วยหลีกเลี่ยงความเครียดภายในและการสูญเสียความแข็งแรงที่เกิดจากการบิด ทำให้ความแข็งแรงดึงและโมดูลัสความยืดหยุ่นของผ้ายังคงใกล้เคียงกับระดับเดิม เส้นใยบะซอลต์(ความแข็งแรงดึงสามารถสูงถึงกว่า 3000 MPa ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นประมาณ 90-110 GPa) ซึ่งสูงกว่ามาก ใยแก้ว ผ้าที่ไม่บิดเกลียวที่มีคุณสมบัติเดียวกัน
คุณสมบัติการดูดซับน้ำที่ดีเยี่ยม: โครงสร้างรูพรุนที่หลวมและสม่ำเสมอของผ้าช่วยให้มีพื้นที่สัมผัสกับเรซิน (เรซินอีพ็อกซี เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว ฯลฯ) ในปริมาณมาก ทำให้เรซินแทรกซึมได้อย่างรวดเร็ว ลดข้อบกพร่องของฟองอากาศภายในผ้าคอมโพสิต และรับประกันความเสถียรทางกลของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
ความเสถียรของมิติสูง: เส้นใยบะซอลต์ มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำ (ประมาณ 6×10⁻⁶/℃) และ ผ้าที่ไม่บิดเกลียวมีแนวโน้มที่จะหดตัวหรือเสียรูปทรงน้อยลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหรือความเครียดระหว่างการขึ้นรูปและการใช้งาน ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตผ้าคอมโพสิตที่มีความแม่นยำสูง
ทนทานต่อสภาพแวดล้อมได้อย่างยอดเยี่ยม: สืบทอดคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ (อุณหภูมิใช้งานระยะยาว -260℃ ถึง 650℃) รวมถึงกรดและด่าง ความต้านทานการกัดกร่อน (มีเสถียรภาพที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับสารละลายต่างๆ เช่น กรดไฮโดรคลอริกและโซเดียมไฮดรอกไซด์ เมื่อเทียบกับใยแก้ว) และทนทานต่อการเสื่อมสภาพ (ไม่มีความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพจากรังสียูวี) จึงเหมาะสำหรับสภาวะการทำงานที่รุนแรง
- คุณค่าหลักของการใช้งาน: ตั้งแต่การเสริมแรงโครงสร้างไปจนถึงวัสดุคอมโพสิตเชิงฟังก์ชัน
(1) วัสดุพื้นฐานเสริมแรงด้วยวัสดุผสม: "แกนคู่" ของ น้ำหนักเบา และมีความแข็งแรงสูง
ผ้าที่ไม่บิดเกลียวเส้นใยบะซอลต์เป็น "โครงสร้างหลัก" ของพอลิเมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยบะซอลต์ (BFRP) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายแทนผ้าใยแก้วและผ้าใยคาร์บอน และนำไปใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการความสมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ ในภาคการขนส่ง ใช้ในชิ้นส่วนยานยนต์น้ำหนักเบา (เช่น แผงประตูและแผ่นป้องกันแชสซี) วัสดุรองพื้นภายในรถไฟความเร็วสูง และชั้นเสริมแรงดาดฟ้าเรือ ช่วยลดน้ำหนักได้ 30%~50% ในขณะที่ยังคงรักษาความต้านทานต่อแรงกระแทกและความต้านทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเล ในภาคการก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐาน ใช้เป็นผ้าเสริมแรงสำหรับเสริมแรงสะพาน การบุอุโมงค์ และส่วนประกอบคอนกรีต ช่วยป้องกันปัญหาการกัดกร่อนและยืดอายุการใช้งานของโครงสร้าง (อายุการใช้งานสามารถยาวนานกว่า 50 ปี) เมื่อเทียบกับเหล็กเส้นแบบดั้งเดิม และยังใช้ในท่อไฟเบอร์กลาสและถังเก็บเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนของกรดและด่าง ในภาคส่วนวัสดุเสริมสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ วัสดุนี้ใช้ทดแทนวัสดุเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์บางส่วนในชิ้นส่วนที่ไม่รับน้ำหนักหรือรับน้ำหนักรอง เช่น โครงยึดดาวเทียมและลำตัวโดรน โดยมีข้อดีคือ "ต้นทุนต่ำ + ประสิทธิภาพสูง" ช่วยลดต้นทุนการผลิต
(2) ตัวนำฉนวนและการป้องกันอุณหภูมิสูง: "การปรับให้เหมาะสมอย่างแม่นยำ" กับสถานการณ์การใช้งาน
ด้วยคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงและเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม ผ้าที่ไม่บิดเกลียวขยายขอบเขตการใช้งานในด้านการป้องกันทางอุตสาหกรรมและอิเล็กทรอนิกส์ ในส่วนของผลิตภัณฑ์ป้องกันอุณหภูมิสูง หลังจากผ่านกระบวนการเคลือบผิว (เช่น การเคลือบยางซิลิโคน) แล้ว จะนำไปผลิตเป็นผ้าห่มกันไฟ ผ้าป้องกันการเชื่อม และม่านฉนวนกันความร้อนสำหรับอุตสาหกรรมโลหะวิทยา ซึ่งสามารถทนต่อแรงกระแทกจากอุณหภูมิสูงฉับพลันได้เกิน 800°C โดยไม่เสี่ยงต่อการหลอมละลายหรือหยด ซึ่งเหนือกว่าผลิตภัณฑ์ป้องกันใยแก้วแบบดั้งเดิม ในส่วนของผ้าฉนวนอิเล็กทรอนิกส์ ใช้เป็นแผ่นฉนวนหรือเทปพันสำหรับมอเตอร์และหม้อแปลง มีค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำ (20kV/mm) และทนต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อนและความชื้น ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการทำงานที่เสถียรในระยะยาวของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง
