Kararsız bazalt hammadde bileşiminin gerçek üretim ve iyileştirme önlemleri üzerindeki etkisi

Karbon fiber ve benzeri Cam ElyafıSürekli bazalt elyaf üretimi, hammadde standardizasyonu gerektirir. Farklı bölgelerden gelen bazalt elyaf ürünlerinin kalitesi ve uygulama etkileri arasında önemli farklılıklar vardır. Aynı bölge içinde bile, aynı madenin farklı bölgelerinden elde edilen bazaltlarda farklılıklar mevcuttur.

Uygulamada üç temel sorun tespit edilmiştir:

(1) Bazı bazalt cevheri hammaddelerinin çekme sıcaklığı aralığı, kristalleşme sıcaklığına çok yakın olan dar bir aralıktadır. Bu tür hammaddeler, çekme işleminden hemen sonra kristalleşme eğilimindedir ve bu da liflerin sürekliliğini bozar ve çekme dayanımını azaltır.

(2) Bazı bazalt cevheri hammaddeleri, olivin ve korindon gibi yüksek sıcaklığa dayanıklı kristal parçacıkları yüksek sayıda içerdiğinden homojen bir eriyik elde etmek zorlaşır.

(3) Kimyasal Bazalt cevheri hammaddelerinin farklı partilerinin bileşimi farklılık gösterir ve bu durum üretilen sürekli bazalt liflerinin performans stabilitesini etkiler.

Yukarıda belirtilen hususlara dayanarak hammadde bileşimindeki dengesizliğin giderilmesi için aşağıdaki iyileştirme tedbirleri alınabilir:

• Yüksek kaliteli bazalt cevheri hammaddelerini seçin. Bazalt cevheri homojen olmalı, düşük kristalleşme derecesine sahip olmalı, büyük fenokristaller içermemeli, az çatlaklı olmalı, düşük aşınmaya dayanıklı olmalı ve kuvars ve çakmaktaşı gibi dış safsızlıklar içermemelidir. Bazalt cevherinin kimyasal bileşimi makul bir aralıkta olmalıdır. Ayrıca, uygun bir asitlik katsayısına sahip olmalıdır (MA​) aralığında $3.5\sim 5.8$ve bir viskozite ($benGveya$) ile ilgili $\mathrm{0,5}\sim 1.4\text{Kuyu}\cdot \text{S}$Viskozite ($veya$) Silikat eriyiklerinin yoğunluğu sıcaklık, basınç ve bileşimin bir fonksiyonudur ve Arrhenius denklemi ile gösterilebilir: benGveya=benGveya0​+VEveya​/RT, Neresi veya0​ sabittir (üstel öncesi faktör) ve VEveya​ Eriyik için viskoz akışın aktivasyon enerjisidir. Bazalt cevheri, çekme işlemi sırasında geniş bir sıcaklık aralığını korumalı, bu da eritme ve çekmeyi nispeten kolaylaştırmalı ve olivin ve korindon gibi yüksek sıcaklığa dayanıklı kristal parçacıkları neredeyse hiç içermemelidir.
• Hammadde homojenizasyonunu güçlendirmek. Nitelikli hammaddeler, ön fırın silosuna gönderilmeden önce özel ekipmanlar kullanılarak kırılır, elenir ve homojenize edilir. Cevher hammaddelerinin kalitesini sağlamak için, parçacık boyutunun büyük ölçüde tutarlı tutulması gerekir. Aşırı büyük parçacıklar eritme zorluklarına yol açabilirken, aşırı küçük parçacıklar eriyiğin kalitesini düşürebilir.
• Yüksek kaliteli bazalt cevheri hammaddelerini harmanlayın. Doğal bazalt cevherinin karmaşık bileşimi, çeşitli minerallerin bir arada bulunması ve farklı minerallerin farklı erime noktalarına sahip olması nedeniyle, hammaddenin tamamen homojen olup olmaması, çekme sonucunu etkileyen belirleyici faktörlerden biridir. Malzemeyi daha iyi eritmek ve elde edilen elyafın performans stabilitesini artırmak için bazı üretim işletmeleri, cam elyaf üretiminden esinlenerek "yapay harmanlama" yöntemini benimsemiştir. Bu yöntem, hammaddelerin standartlara göre hazırlanmasını, yüksek kaliteli saf doğal bazalt seçilmesini ve "eksik olanı tedarik et" ve "saftan safa" yaklaşımı kullanılarak standart değerlere göre ayarlanmasını içerir; örneğin, kalsiyum eksikliği varsa takviye edilir. Ayrıca, özel performans gereksinimleri olan ürünler için, alkaliye dayanıklı elyaflar, yüksek sıcaklığa dayanıklı elyaflar ve yüksek mukavemetli, yüksek modüllü elyaflar gibi tüm performans göstergelerinin tasarım gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için seçici katkılama modifikasyonu yapılabilir. Bu, saf bazalt hammaddesinin uygun "doping modifikasyonu" için ilgili tek bileşenli mineral malzemelerin veya diğer bazalt cevherlerinin seçilmesini gerektirir.