Ny inorganisk grön hög - Performance Fiber Material Basalt Fiber

Vad är basaltfiber?
Basaltfiber är en kontinuerlig fiber tillverkad av naturlig basaltberg som huvudmaterial. Efter att ha smält vid 1450 - 1500 ℃ ritas den genom en platina - Rhodiumlegering som ritar bussning med hög hastighet. Färgen är i allmänhet brun och har en metallisk lyster. Den består av oxider såsom kiseldioxid, aluminiumoxid, kalciumoxid, magnesiumoxid, järnoxid och titandioxid. Basaltfiber har många utmärkta egenskaper såsom hög styrka, elektrisk isolering, korrosionsbeständighet, hög temperaturmotstånd, anti - åldrande, etc., och det har god kompatibilitet med miljön och ger inte sekundär förorening. Därför är det ett veritabelt grönt högst resultat nytt miljöskyddsmaterial.
Mitt land har listat basaltfiber som en av de fyra huvudfibrerna (kolfiber, aramidfiber, ultra - polyeten med hög molekylvikt, basaltfiber) för nyckelutveckling. Luftfartens behov har breda tillämpningsmöjligheter.
Produktionsprocessen för basaltfiber
Den naturliga basaltberget som bildas av vulkanutbrott används som råmaterial, krossas och läggs i den smältande ugnen, uppvärmd till ett smält tillstånd på 1450 ~ 1500 ° C och dras snabbt genom en platina - Rodiumlegeringstrådbussning och basaltfiber produceras på detta sätt.
Kort sagt, processen för att tillverka basaltfiber är att "dra" den hårda vulkaniska basaltrocken i siden vid hög temperatur.
Diametern för basaltfiber som produceras av den befintliga tekniken kan nå 6 ~ 13μm, vilket är tunnare än ett hår.
Produktionsprocessen visas i figuren nedan.

Smält magma

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

Utmärkt prestanda för basaltfiber
De rena naturliga kontinuerliga basaltfibrerna är gyllene i färg och visas som släta cylindrar med ett perfekt cirkulärt kors - Basaltfiber har hög densitet och hög hårdhet, så den har utmärkt slitstyrka och draghållfasthet. Basaltfiber är en amorf substans, och dess servicetemperatur är i allmänhet - 269 ~ 700 ° C (mjukningspunkt är 960 ° C). Det är syra- och alkali -resistenta, har stark UV -resistens, låg hygroskopicitet och god miljömotens. Dessutom har den fördelarna med god isolering, filterbarhet med hög temperatur, strålningsmotstånd och god vågpermeabilitet, termisk chockstabilitet, miljörenlighet och utmärkt förhållande mellan strukturell prestanda och strukturell kvalitet.

Tillräckligt råvaror
Basaltfiber tillverkas genom att rita efter smältning av basaltmalm, och reserverna för basaltmalm på jorden och månen är ganska objektiva, och kostnaden för råvaror är relativt låga.
Miljövänliga material
Basaltmalm är ett naturligt material, ingen bor eller andra alkalimetalloxider släpps ut under produktionsprocessen, så inga skadliga ämnen fälls ut i rök 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 renlighet.
Hög temperatur och vattenmotstånd
Drifttemperaturområdet för kontinuerlig basaltfiber är i allmänhet - 269 ~ 700 ° C (mjukningspunkt är 960 ° C), medan den för glasfiber är - 60 ~ 450 ° C, och den maximala driftstemperaturen för kolfiber kan endast nå 500 ° C. Speciellt när basaltfiber fungerar vid 600 ° C kan dess styrka efter fraktur fortfarande upprätthålla 80% av sin ursprungliga styrka; När det fungerar vid 860 ° C utan krympning kan till och med mineralullen med utmärkt temperaturmotstånd bara bibehålla styrkan efter sprickan. 50%- 60%, glasullen förstörs helt. Kolfiber producerar CO och CO2 vid cirka 300 ° C. Basaltfibrer kan upprätthålla hög styrka under verkan 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 basaltfiberen innehåller komponenter som K2O, Mgo) och TiO2, och dessa komponenter är oerhört fördelaktiga för att förbättra den kemiska korrosionsmotståndet och vattentäta prestanda hos fibern och spela en mycket viktig roll. Jämfört med den kemiska stabiliteten hos glasfiber har den fler fördelar, särskilt i alkaliska och sura medier. Basaltfiber kan också upprätthålla högre resistens i mättad Ca (OH) 2 -lösning och alkaliska medier såsom cement. Alkali korrosionegenskaper.
Hög modul av elasticitet och draghållfasthet
Den elastiska modulen för basaltfiber är: 9100 kg/mm ​​- 11000 kg/mm, vilket är högre än för alkali - Gratis glasfiber, asbest, aramidfiber, polypropylenfiber och kiselfiber. Draghållfastheten hos basaltfiber är 3800 - 4800 MPa, vilket är högre än för stor - bogsering av kolfiber, aramid, PBI -fiber, stålfiber, borfiber och aluminiumoxidfiber, och är jämförbar med 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 styrka överstiger långt för naturliga fibrer och syntetfibrer, så det är ett idealiskt förstärkningsmaterial, och dess utmärkta mekaniska egenskaper är i framkant för de fyra höga - prestandefibrerna.
Utmärkt ljudisolering
Kontinuerlig basaltfiber har utmärkt ljudisolering och ljudabsorptionsegenskaper. Det kan vara känt från ljudabsorptionskoefficienten för fibern vid olika frekvenser att dess ljudabsorptionskoefficient ökar avsevärt när frekvensen ökar. Till exempel, om ljudet - absorberande material tillverkat av basaltfiber med en diameter på 1 - 3μm (densitet 15 kg/m3, tjocklek 30 mm) väljs, kommer fibern inte att skadas under tillståndet för ljudfrekvens på 100 - 300 Hz, 400 - 900 Hz och 1200 - 7 000 Hz. Ljudabsorptionskoefficienterna för materialen är 0. 05 ~ 0,15, 0. 22 ~ 0. 75 respektive 0,85 ~ 0,93.
Utestående dielektriska egenskaper
Volymresistiviteten för kontinuerlig basaltfiber är en storleksordning högre än för E -glasfiber, och den har goda dielektriska egenskaper. Även om basaltmalm innehåller en ledande oxid med en massfraktion av nästan 0,2, efter speciell ytbehandling med ett speciellt vätmedel, är den dielektriska förlusttangenten för basaltfiber 50% lägre än för glasfiber, och volymmotiviteten för fibern är också högre än för glasfiber.
Naturlig silikatkompatibilitet
Den har god spridning med cement och betong, stark bindande kraft, konsekvent termisk expansion och sammandragningskoefficient och god vädermotstånd.
Låg hygroskopicitet
Hygroskopiciteten hos basaltfiber är mindre än 0,1%, vilket är lägre än för aramidfiber, stenull och asbest.
Låg värmeledningsförmåga
Den termiska konduktiviteten hos basaltfiber är 0,031 vikt/m · K - 0,038 W/m · K, vilket är lägre än aramidfiber, aluminiumsilikatfiber, alkali - Gratis glasfiber, stenull, kiselfiber, kolfiber och rostfritt stål.
Jämfört med andra fibrer har basaltfiber utmärkt prestanda i många aspekter.