ปัจจัยที่มีผลต่อการเตรียมเส้นใยหินบะซอลต์

ในฐานะที่เป็นแร่ธรรมชาติ เคมี องค์ประกอบและการตกผลึกภายในของวัตถุดิบหินบะซอลต์มีความแตกต่างกันมาก อุณหภูมิหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณของควอตซ์และเฟลด์สปาร์แพลจิโอเคลส (เฟลด์สปาร์แคลเซียมและเฟลด์สปาร์โซเดียม) แต่จะลดลงตามปริมาณของไพรอกซีน (เทรโมไลต์และอัลตรามาฟิก) ในขั้นตอนการเตรียม ส่วนประกอบของแร่ธาตุจะค่อยๆ หลอมเหลว โครงสร้างผลึกที่เป็นระเบียบจะกลายเป็นโครงสร้างแก้วอสัณฐาน วัสดุแร่ที่ไม่สม่ำเสมอจะนำไปสู่การหลอมเหลวที่ไม่เพียงพอ การหลอมเหลวไม่สม่ำเสมอ ประสิทธิภาพการหลอมเหลวต่ำ และในกรณีที่หลอมเหลวไม่สมบูรณ์จะทำให้เกิดการตกตะกอนของผลึกได้ง่าย มักเกิดปรากฏการณ์เส้นใยแตกหัก ส่งผลต่อความแข็งแรงดึงของเส้นใย คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และประสิทธิภาพ ในระดับจุลภาค หลังจากบดแร่บะซอลต์แล้ว จะได้เนื้อแก้วหลอมเหลวที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอเป็นก้อน ดังแสดงในรูป A; เส้นใยบะซอลต์ ลักษณะพื้นผิวเป็นทรงกระบอก เรียบ ไม่มีรอยแตกหรือรอยยึดติดที่เห็นได้ชัด ดังแสดงในรูป B ในกระบวนการผลิตเส้นใย อุณหภูมิอยู่ที่ 1,350 ~ 1,450 ℃ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เส้นใยจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น การตกผลึกจะลดลง ทำให้ปริมาณความแข็งแรงของเส้นใยลดลง และมีค่าสูงสุดที่ 1,390 ℃ เวลาในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของแร่บะซอลต์อยู่ที่ 0 ~ 1,450 ℃ อุณหภูมิอยู่ที่ 1,350 ~ 1,450 ℃ เส้นใยจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น การตกผลึกจะลดลง ทำให้ปริมาณความแข็งแรงของเส้นใยลดลง และมีค่าสูงสุดที่ 1,390 ℃ เวลาในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของแร่บะซอลต์อยู่ที่ 0 ~ 25 ชั่วโมง เมื่อทำการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเป็นเวลา 5 ชั่วโมงเส้นใยบะซอลต์ ความแข็งแรงของเส้นใยอยู่ในระดับที่เหมาะสมยิ่งขึ้น เมื่อระยะเวลาในการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้นและยาวนานขึ้น ระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโครงสร้างเส้นใยก็จะสูงขึ้น เส้นใยจะมีขนาดเล็ลง ลดโอกาสการเกิดรอยแตก และความแข็งแรงของเส้นใยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น

อุปกรณ์สำคัญ ได้แก่ เตาเผา ห้องใต้ดิน และแผ่นกันรั่ว ล้วนมีผลต่อการเตรียมเส้นใยหินบะซอลต์ เมื่อได้รับความร้อนและหลอมเหลว ออกไซด์ของเหล็กที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะถูกลำเลียงไปยังด้านล่างของเตาเผาและสะสมอยู่ในแผ่นกันรั่ว ซึ่งจะทำให้แผ่นกันรั่วสึกกร่อน โดยทั่วไป อายุการใช้งานของแผ่นเล็กอยู่ที่ 9 เดือน และแผ่นใหญ่จะอยู่ที่ 11 เดือน มีข้อเสนอแนะว่าการเคลือบผิวของแผ่นกันรั่วด้วยสารพิเศษอาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้ แต่ชนิดของสาร ปริมาณ และวิธีการใช้งานยังคงต้องมีการทดสอบและพัฒนาต่อไป

สารเคลือบผิวสามารถใช้ในการปรับสภาพพื้นผิวของเส้นใยหินบะซอลต์ เพื่อให้ได้คุณสมบัติพิเศษ เส้นใยบะซอลต์เทคโนโลยีหลัก คุณภาพของเส้นใยเอง และวัสดุคอมโพสิตที่ได้นั้น ล้วนมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี การใช้สารแทรกซึมในปัจจุบัน ซึ่งส่วนใหญ่กล่าวถึงสูตรสารแทรกซึมสำหรับเส้นใยแก้ว สารประเภทอีพ็อกซีเรซินอิมัลชันที่ใช้กันทั่วไป และการพัฒนาสารแทรกซึมเฉพาะสำหรับเส้นใยบะซอลต์ในอนาคต จะมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม