ผลกระทบขององค์ประกอบวัตถุดิบหินบะซอลต์ที่ไม่เสถียรต่อการผลิตจริงและมาตรการปรับปรุง
คล้ายกับคาร์บอนไฟเบอร์และ ใยแก้วการผลิตเส้นใยบะซอลต์ต่อเนื่องจำเป็นต้องมีการกำหนดมาตรฐานวัตถุดิบ คุณภาพและผลการใช้งานของผลิตภัณฑ์เส้นใยบะซอลต์จากภูมิภาคต่างๆ มีความแตกต่างกันอย่างมาก แม้แต่ในภูมิภาคเดียวกัน ก็ยังมีความแตกต่างกันในบะซอลต์จากส่วนต่างๆ ของเหมืองเดียวกัน
ในทางปฏิบัติ พบปัญหาหลักสามประการดังนี้:
(1) วัตถุดิบแร่บะซอลต์บางชนิดมีช่วงอุณหภูมิการดึงที่แคบ ซึ่งใกล้เคียงกับอุณหภูมิการตกผลึกมาก วัตถุดิบดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะตกผลึกทันทีเมื่อดึง ทำให้ความต่อเนื่องของเส้นใยถูกทำลายและลดความแข็งแรงในการดึง
(2) วัตถุดิบแร่บะซอลต์บางชนิดมีอนุภาคผลึกที่ทนต่ออุณหภูมิสูงจำนวนมาก เช่น โอลิวีนและคอรันดัม ทำให้ยากที่จะได้เนื้อหลอมเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน
(3) เดอะ เคมี องค์ประกอบของวัตถุดิบแร่บะซอลต์แต่ละล็อตมีความแตกต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อความเสถียรและประสิทธิภาพของเส้นใยบะซอลต์ต่อเนื่องที่ผลิตได้
เพื่อแก้ไขปัญหาความไม่เสถียรขององค์ประกอบวัตถุดิบ โดยพิจารณาจากประเด็นที่กล่าวมาข้างต้น สามารถดำเนินการปรับปรุงได้ดังต่อไปนี้:
- คัดเลือกวัตถุดิบแร่บะซอลต์คุณภาพสูง แร่บะซอลต์ควรมีความสม่ำเสมอ มีระดับการตกผลึกต่ำ ไม่มีผลึกขนาดใหญ่ มีรอยแตกน้อย มีการผุกร่อนต่ำ และไม่มีสิ่งเจือปนภายนอก เช่น ควอตซ์และเชิร์ต องค์ประกอบทางเคมีของแร่บะซอลต์ควรอยู่ในช่วงที่เหมาะสม นอกจากนี้ ควรมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นกรดที่เหมาะสม () ในช่วงของ และความหนืด () ของ ความหนืด (การหลอมเหลวของซิลิเกตเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ ความดัน และองค์ประกอบ และสามารถแสดงได้ด้วยสมการอาร์เรเนียส: , ที่ไหน เป็นค่าคงที่ (ปัจจัยก่อนเลขชี้กำลัง) และ คือพลังงานกระตุ้นของการไหลหนืดสำหรับโลหะหลอมเหลว แร่บะซอลต์ควรคงช่วงอุณหภูมิที่กว้างในระหว่างกระบวนการดึง ซึ่งทำให้การหลอมและการดึงทำได้ค่อนข้างง่าย และควรมีอนุภาคผลึกที่ทนต่ออุณหภูมิสูง เช่น โอลิวีนและคอรันดัม น้อยมากหรือไม่มีเลย
- เสริมสร้างความสม่ำเสมอของวัตถุดิบ วัตถุดิบที่ผ่านการคัดกรองจะถูกบด คัดแยก และทำให้เป็นเนื้อเดียวกันโดยใช้อุปกรณ์เฉพาะทางก่อนที่จะส่งไปยังไซโลเตรียมเตาเผา เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของวัตถุดิบแร่ ขนาดอนุภาคต้องมีความสม่ำเสมอเป็นส่วนใหญ่ อนุภาคที่ใหญ่เกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาในการหลอม ในขณะที่อนุภาคที่เล็กเกินไปอาจลดคุณภาพของโลหะหลอมเหลวได้
- ผสมผสานวัตถุดิบแร่บะซอลต์คุณภาพสูงเข้าด้วยกัน เนื่องจากองค์ประกอบที่ซับซ้อนของแร่บะซอลต์ธรรมชาติ ซึ่งมีแร่ธาตุต่างๆ ปะปนและอยู่ร่วมกัน และแร่ธาตุแต่ละชนิดมีจุดหลอมเหลวที่แตกต่างกัน ความเป็นเนื้อเดียวกันของวัตถุดิบจึงเป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งที่ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการดึงเส้นใย เพื่อให้วัสดุหลอมเหลวได้ดีขึ้นและปรับปรุงเสถียรภาพของประสิทธิภาพของเส้นใยที่ได้ บางโรงงานผลิตจึงนำวิธีการ "การผสมแบบเทียม" มาใช้ โดยดัดแปลงมาจากกระบวนการผลิตเส้นใยแก้ว วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการเตรียมวัตถุดิบตามมาตรฐาน การเลือกบะซอลต์ธรรมชาติบริสุทธิ์คุณภาพสูง และปรับให้เป็นไปตามค่ามาตรฐานโดยใช้วิธี "เติมสิ่งที่ขาด" และ "บริสุทธิ์กับบริสุทธิ์" เช่น การเติมแคลเซียมหากมีปริมาณไม่เพียงพอ นอกจากนี้ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพพิเศษ สามารถทำการปรับปรุงโดยการเติมสารเจือปนแบบเลือกได้เพื่อให้แน่ใจว่าตัวชี้วัดประสิทธิภาพทั้งหมดตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ เช่น เส้นใยทนด่าง เส้นใยทนอุณหภูมิสูง และเส้นใยที่มีความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูง ซึ่งจำเป็นต้องเลือกวัสดุแร่ที่มีองค์ประกอบเดียวที่เหมาะสม หรือแร่บะซอลต์ชนิดอื่น ๆ เพื่อ "ปรับเปลี่ยนคุณสมบัติ" ของวัตถุดิบบะซอลต์บริสุทธิ์ให้เหมาะสม
