Nytt oorganiskt grönt högpresterande fibermaterial Basalt Fiber

Vad är basaltfiber?
Basaltfiber är en sammanhängande fiber gjord av naturlig basaltsten som huvudråvara.Efter smältning vid 1450-1500 ℃ dras den genom en dragbussning av platina-rodiumlegering med hög hastighet.Färgen är generellt brun och har en metallisk lyster.Den är sammansatt av oxider som kiseldioxid, aluminiumoxid, kalciumoxid, magnesiumoxid, järnoxid och titandioxid.Basaltfiber har många utmärkta egenskaper såsom hög hållfasthet, elektrisk isolering, korrosionsbeständighet, hög temperaturbeständighet, anti-aging, etc., och den har god kompatibilitet med miljön och ger ingen sekundär förorening.Därför är det ett veritabelt grönt högpresterande nytt miljöskyddsmaterial.
mitt land har listat basaltfiber som en av de fyra huvudfibrerna (kolfiber, aramidfiber, polyeten med ultrahög molekylvikt, basaltfiber) för nyckelutveckling.Flygets och andra områdens behov har breda tillämpningsmöjligheter.
Produktionsprocessen av basaltfiber
Den naturliga basaltstenen som bildas av vulkanutbrott används som råmaterial, krossas och placeras i smältugnen, värms upp till ett smält tillstånd av 1450~1500°C och dras snabbt genom en platina-rodiumlegering tråddragningsbussning och basaltfiber. produceras på detta sätt.
Kort sagt, processen att tillverka basaltfiber är att "dra" den hårda vulkaniska basaltstenen till silke vid hög temperatur.
Diametern på basaltfibern som produceras av den befintliga tekniken kan nå 6~13μm, vilket är tunnare än ett hårstrå.
Dess tillverkningsprocess visas i figuren nedan.

Smält magma

Teckning
Som ett amorft oorganiskt silikatämne har basaltfiber en kort produktionsperiod, enkel process, inget industriellt avloppsvatten och spillgas och högt mervärde.Det är känt som det "gröna nya materialet" på 2000-talet.

Utmärkt prestanda av basaltfiber
De rena naturliga kontinuerliga basaltfibrerna är gyllene till färgen och framstår som släta cylindrar med ett perfekt cirkulärt tvärsnitt.Basaltfiber har hög densitet och hög hårdhet, så den har utmärkt slitstyrka och draghållfasthet.Basaltfiber är ett amorft ämne och dess brukstemperatur är i allmänhet -269~700°C (mjukningspunkten är 960°C).Den är syra- och alkalibeständig, har stark UV-beständighet, låg hygroskopicitet och god miljöbeständighet.Dessutom har det fördelarna med bra isolering, hög temperatur filtrerbarhet, strålningsmotstånd och god våggenomsläpplighet, termisk chockstabilitet, miljömässig renhet och utmärkt förhållande mellan strukturell prestanda och strukturell kvalitet.

Tillräckligt med råvaror
Basaltfiber tillverkas genom att dra efter smältning av basaltmalm, och reserverna av basaltmalm på jorden och månen är ganska objektiva, och kostnaden för råvaror är relativt låg.
Miljövänliga material
Basaltmalm är ett naturligt material, inga bor eller andra alkalimetalloxider släpps ut under produktionsprocessen, så inga skadliga ämnen fälls ut i röken och damm, och det kommer inte att förorena atmosfären.Dessutom har produkten en lång livslängd, så det är en ny typ av grönt aktivt miljöskyddsmaterial med låg kostnad, hög prestanda och idealisk renhet.
Hög temperatur och vattenbeständighet
Driftstemperaturintervallet för kontinuerlig basaltfiber är i allmänhet -269~700°C (mjukningspunkten är 960°C), medan det för glasfiber är -60~450°C, och den maximala driftstemperaturen för kolfiber kan bara nå 500 °C.Speciellt när basaltfibern arbetar vid 600°C kan dess styrka efter fraktur fortfarande behålla 80 % av sin ursprungliga styrka;när den arbetar vid 860°C utan krympning, kan även mineralullen med utmärkt temperaturbeständighet endast vid denna tidpunkt bibehålla styrkan efter brott.50%-60%, glasullen är helt förstörd.Kolfiber producerar CO och CO2 vid cirka 300°C.Basaltfibrer kan bibehålla hög hållfasthet under inverkan av varmt vatten vid 70 °C, och basaltfibrer kan förlora en del av sin styrka efter 1200 timmar.
God kemisk stabilitet och korrosionsbeständighet
Den kontinuerliga basaltfibern innehåller komponenter som K2O, MgO) och TiO2, och dessa komponenter är extremt fördelaktiga för att förbättra fiberns kemiska korrosionsbeständighet och vattentäta prestanda och spelar en mycket viktig roll.Jämfört med glasfiberns kemiska stabilitet har den fler fördelar, särskilt i alkaliska och sura medier.Basaltfiber kan också bibehålla högre motståndskraft i mättad Ca(OH)2-lösning och alkaliska medier som cement.Alkaliska korrosionsegenskaper.
Hög elasticitetsmodul och draghållfasthet
Basaltfiberns elasticitetsmodul är: 9100 kg/mm-11000 kg/mm, vilket är högre än för alkalifria glasfiber, asbest, aramidfiber, polypropenfiber och kiselfiber.Draghållfastheten för basaltfiber är 3800-4800 MPa, vilket är högre än för kolfiber med stor dragning, aramid, PBI-fiber, stålfiber, borfiber och aluminiumoxidfiber, och är jämförbar med S-glasfiber.Basaltfiber har en densitet på 2,65-3,00 g/cm3 och en hög hårdhet på 5-9 på Mohs-skalan, så den har utmärkt slitstyrka och draghållfasthet.Dess mekaniska hållfasthet överstiger vida den hos naturfibrer och syntetfibrer, så det är ett idealiskt förstärkningsmaterial, och dess utmärkta mekaniska egenskaper är i framkant av de fyra högpresterande fibrerna.
Utmärkt ljudisolering
Kontinuerlig basaltfiber har utmärkt ljudisolering och ljudabsorberande egenskaper.Det kan vara känt från fiberns ljudabsorptionskoefficient vid olika frekvenser att dess ljudabsorptionskoefficient ökar markant när frekvensen ökar.Till exempel, om det ljudabsorberande materialet tillverkat av basaltfiber med en diameter på 1-3μm (densitet 15 kg/m3, tjocklek 30 mm) väljs, kommer fibern inte att skadas under villkoret med en ljudfrekvens på 100-300 Hz , 400-900 Hz och 1200-7 000 Hz.Materialens ljudabsorptionskoefficienter är 0,05~0,15, 0,22~0.75 respektive 0,85~0,93.
Enastående dielektriska egenskaper
Volymresistiviteten för kontinuerlig basaltfiber är en storleksordning högre än den för E-glasfiber, och den har goda dielektriska egenskaper.Även om basaltmalm innehåller en ledande oxid med en massfraktion på nästan 0,2, efter speciell ytbehandling med ett speciellt vätmedel, är basaltfiberns dielektriska förlusttangens 50 % lägre än glasfiberns, och fiberns volymresistivitet. är också högre än för glasfiber.
Naturlig silikatkompatibilitet
Den har god spridning med cement och betong, stark bindningskraft, konsekvent värmeutvidgnings- och kontraktionskoefficient och god väderbeständighet.
Låg hygroskopicitet
Basaltfiberns hygroskopicitet är mindre än 0,1 %, vilket är lägre än för aramidfiber, stenull och asbest.
Låg värmeledningsförmåga
Värmeledningsförmågan för basaltfiber är 0,031 W/m·K -0,038 W/m·K, vilket är lägre än för aramidfiber, aluminiumsilikatfiber, alkalifri glasfiber, stenull, kiselfiber, kolfiber och rostfritt. stål.
Jämfört med andra fibrer har basaltfiber utmärkta prestanda i många aspekter.