Що таке базальтове волокно?

БазальтБазальтова порода, що утворюється внаслідок охолодження вулканічної лави, поширена на Землі. Шляхом високотемпературного плавлення та тонкого витягування виробляються базальтові волокна, використовуючи виробничий процес, подібний до процесу виробництва скляних волокон. За високих температур від 1450℃ до 1500℃ базальтова порода плавиться, а потім витягується з високою швидкістю через фільєру зі стійкого до високих температур сплаву для отримання безперервних волокон. Ці волокна мають міцність, порівнянну з високоміцними скляними волокнами. Крім того, базальтове волокно, як новий тип неорганічного, екологічно чистого, високоефективного волокнистого матеріалу, містить різні оксиди, такі як діоксид кремнію, оксид алюмінію, оксид кальцію, оксид магнію, оксид заліза та діоксид титану, що надає йому чудових фізичних та Хімічна властивості.
Подрібнений Базальтове волокноМають широкий спектр застосування не лише для армування цементобетону, але й як армуючий матеріал для асфальтобетону. Видатні характеристики базальтового волокна є ключем до його широкої уваги. У моїй країні базальтове волокно входить до списку чотирьох ключових волокон для розвитку, поряд з вуглецевим волокном, арамідним волокном та поліетиленовим волокном надвисокої молекулярної маси. Що робить цей матеріал таким особливим, що він може зайняти місце серед цих чотирьох волокон? Давайте розглянемо чудові переваги базальтового волокна.

1. Багаті сировинні ресурси

Сировиною для виробництва базальтового волокна є базальтова руда, яка широко доступна на Землі та має значні запаси, що призводить до відносно низьких витрат на сировину.

2. Екологічно чисті та екологічні характеристики

Після плавлення та витяжки базальтова руда не виділяє жодних шкідливих речовин, що робить її екологічно чистою та не забруднює навколишнє середовище. Крім того, продукція з неї має чудову міцність, низьку вартість та чудові експлуатаційні характеристики, що робить її ідеальним новим типом зеленого та екологічно чистого матеріалу.

3. Відмінна стійкість до високих температур та стійкість до теплових ударів

Базальтове волокно може стабільно працювати в діапазоні температур від -260 до 880℃. Цей широкий температурний діапазон значно перевищує арамідні та азбестові волокна та близький до характеристик кремнієвого волокна, алюмосилікатного волокна та керамічного волокна. Водночас воно також демонструє чудову термостійкість, зберігаючи свою початкову форму за високих температур до 500℃.

4. Відмінна хімічна стабільність

Базальтове волокно демонструє видатну стійкість до кислот і лугів, перевершуючи алюмінієво-боросилікатні волокна. Крім того, воно має чудову міцність, стійкість до атмосферних впливів, стійкість до ультрафіолетового випромінювання, водостійкість та стійкість до окислення, порівнянну з природним базальтом.

5. Відмінний модуль пружності та міцність на розтяг

Базальтове волокно демонструє чудову міцність на розтяг з відносно низькою деформацією при розтягуванні. Примітно, що його міцність на розтяг перевершує міцність на розтяг у вуглецевих волокон великої довжини, арамідних волокон, сталевих волокон, борних волокон та волокон глинозему.

6. Відмінні показники звукопоглинання

Базальтове волокно демонструє значні звукопоглинальні та ізоляційні властивості, демонструючи чудові експлуатаційні характеристики.

7. Відмінні електроізоляційні та діелектричні властивості

Базальтове волокно демонструє видатні електроізоляційні та діелектричні властивості, що робить його високоякісним ізоляційним матеріалом.

8. Сумісність з природними силікатами

Базальтове волокно має добру диспергованість та міцне зчеплення з цементом і бетоном, а його коефіцієнти теплового розширення та стиснення є стабільними, що забезпечує чудову стійкість до атмосферних впливів.

9. Чудова стійкість до погодних умов

Базальтове волокно демонструє чудову стійкість до атмосферних впливів, з меншим поглинанням вологи, ніж арамідні волокна, мінеральна вата та азбест, що ще більше підвищує його стабільність у практичному застосуванні.

10. Чудова теплоізоляція

Базальтове волокно вирізняється низькою теплопровідністю, що перевершує арамідні волокна, алюмосилікатні волокна, безлужні скляні волокна, мінеральну вату, кремнієві волокна, вуглецеві волокна та нержавіючу сталь.
Однак, базальтове волокно не позбавлене обмежень. Хоча воно поступово замінює скловолокно та азбестове волокно як кращий армуючий матеріал, останні раніше були обмежені через ризик потрапляння дрібних частинок у легені та кишечник. Натомість, базальтове волокно демонструє вищу безпеку в цьому відношенні.

11. Застосування теплоізоляції, термостійкості та вогнезахисту

Стійкість до високих температур базальтове волокно робить його широко застосовуваним у теплоізоляції, термостійкості та вогнезахисті. Його можна вплітати у вогнестійкі тканини, забезпечуючи захист у сфері пожежної безпеки. Водночас базальтові волокна також можна вплітати у високотемпературні фільтрувальні рукави для високотемпературної фільтрації та видалення пилу, забезпечуючи чисте та безпечне середовище.
Чудові властивості базальтових волокон відображаються не лише в їхній стійкості до високих температур, але й у їхній прядильній здатності. Завдяки спеціальним методам обробки базальтові волокна можна перетворити на сендвіч-матеріал під назвою «базальтова бавовна». Цей матеріал має широкий спектр застосування в будівництві, транспорті, аерокосмічній та інших галузях, роблячи значний внесок у покращення характеристик продукції та подовження терміну служби.

12. Застосування в будівельній галузі

Завдяки своїй чудовій міцності та стійкості до корозії, базальтове волокно можна змішувати з вініловими або епоксидними смолами за допомогою різних процесів, таких як витяжка, екструзія та намотування, створюючи нові будівельні матеріали. Ці матеріали не тільки міцні, але й мають чудову стійкість до кислот та лугів, а також стійкість до корозії, що дозволяє їм частково замінити сталеву арматуру в цивільному будівництві. Крім того, коефіцієнт розширення базальтового волокна подібний до коефіцієнта розширення бетону, що ефективно запобігає напруженням, спричиненим перепадами температури.

13. Застосування в автомобільній галузі

Завдяки стабільному коефіцієнту тертя, базальтове волокно дуже підходить для виготовлення матеріалів, що підвищують тертя, таких як гальмівні колодки. Водночас, його високий коефіцієнт звукопоглинання робить його ідеальним вибором для деталей салону автомобілів, ефективно зменшуючи шум. У вантажівках, вантажівках або автобусах листові ресори є ключовими компонентами, що відповідають за підтримку та передачу ваги та крутного моменту рами та осі, зазвичай виготовлених з високоякісних кремній-марганцевих сталевих пластин. Однак для легких вантажівок з'явився новий тип листових ресор, що використовує композитний матеріал з базальтового волокна та епоксидної смоли, що значно зменшує вагу.

14. Застосування в нафтохімічній галузі

Відмінна стійкість до корозії базальтове волокно робить його блискучим у нафтохімічній галузі. Завдяки поєднанню з епоксидною смолою та використанню складної технології намотування та ущільнення, базальтові волокна виготовляються для труб та резервуарів високого тиску. Ці вироби не тільки мають чудові теплоізоляційні властивості, але й ефективно протистоять корозії, значно подовжуючи термін їхньої служби. Крім того, нафтопроводи, виготовлені з базальтового волокна, також мають виняткові характеристики. Їхня міцність, стійкість до корозії та гладка внутрішня поверхня значно підвищують ефективність транспортування, а їхня легкість знижує витрати та підвищує загальну ефективність. Цей новий тип трубопроводів поступово став заміною легованої сталі та широко використовується в нафтохімічній промисловості.

15. Застосування в корпусах акумуляторів

Відмінна стійкість до корозії, висока міцність, чудова ізоляція та легкі характеристики базальтового волокна роблять його композитний матеріал з епоксидною смолою ідеальним вибором для корпусів автомобільних акумуляторів. Цей матеріал не тільки легко обробляється, але й значно зменшує вагу акумулятора.

Висновок

Базальтове волокноЗавдяки своїй винятковій міцності, жорсткості, стійкості до високих температур, корозійній стійкості та легкій вазі, базальтове волокно називають «зеленим промисловим матеріалом» 21 століття. Воно продемонструвало високу цінність застосування в різних галузях, включаючи аерокосмічну, військову та дорожній транспорт, а також є екологічно чистим та нетоксичним. Наразі розробка застосування базальтового волокна все ще триває, і очікується, що його унікальні переваги будуть використані в більшій кількості галузей у майбутньому.
1) У процесі волочіння традиційні волочильні пластини, виготовлені з «платинових» матеріалів, піддаються високому зносу та є дорогими. Тому існує потреба в пошуку нових матеріалів, які є одночасно зносостійкими та стійкими до високих температур, як заміна. Фактично, таких матеріалів не бракує; наприклад, керамічні матеріали з додаванням карбіду титану, карбіду кремнію, нітриду кремнію або оксиду цирконію відповідають цим вимогам.
2) Через різницю у складі базальту з різних регіонів, показники продуктивності волокон також відрізняються. Щоб забезпечити якість застосування, нам потрібно докласти багатогранних зусиль. По-перше, для кожного продукту застосування слід встановити конкретні показники продуктивності базальтового волокна. По-друге, для кожної партії виробленого волокна необхідно надавати детальну інформацію про всі показники продуктивності для ознайомлення користувача. Крім того, для забезпечення стандартизації характеристик волокна, під час процесу плавлення можна додавати неорганічні компоненти для регулювання.