Што е базалт влакна?
Базалт -влакна е континуирано влакно изработено од природна базалт карпа како главна суровина. По топењето на 1450 - 1500 ℃, се нацрта преку платина - Родиум легура цртање со голема брзина. Бојата е генерално кафеава и има метален сјај. Тој е составен од оксиди како што се силикон диоксид, алуминиум оксид, калциум оксид, магнезиум оксид, железен оксид и титаниум диоксид. Базалт -влакна има многу одлични својства како што се висока јачина, електрична изолација, отпорност на корозија, отпорност на висока температура, анти - стареење, итн., И има добра компатибилност со околината и не произведува секундарно загадување. Затоа, тоа е вистински зелена висока - Изведба Нов материјал за заштита на животната средина.
Мојата земја има наведено базалт -влакна како една од четирите главни влакна (јаглеродни влакна, арамидно влакно, ултра - полиетилен со висока молекуларна тежина, базалт -влакна) за клучен развој. Потребите на авијацијата и другите полиња имаат широки изгледи за примена.
Процесот на производство на базалт -влакна
Природната базалтска карпа формирана од вулканска ерупција се користи како суровина, смачкана и ставена во печката за топење, загрева до стопена состојба од 1450 ~ 1500 ° C, и брзо се влече низ платина - родиум легура жица цртање бутче, а базалтните влакна се произведуваат на овој начин.
Накратко, процесот на правење базалт -влакна е да се „нацрта“ тврдата вулканска базалт карпа во свила на висока температура.
Дијаметарот на базалтното влакно произведено од постојната технологија може да достигне 6 ~ 13μm, што е потенка од косата.
Неговиот процес на производство е прикажан на сликата подолу.
Стопена магма
Цртеж
Како аморфна неорганска силикатна супстанција, базалт -влакна има краток период на производство, едноставен процес, без индустриски отпадни води и отпаден гас и висока додадена вредност. Познато е како „зелен нов материјал“ во 21 век.
Одлични перформанси на базалт влакна
Чистите природни континуирани базалтни влакна се златни во боја и се појавуваат како мазни цилиндри со совршено кружен крст - дел. Базалтните влакна имаат голема густина и голема цврстина, така што има одлична отпорност на абење и јачина на затегнување. Базалт -влакна е аморфна супстанција, а неговата температура на услугата е генерално - 269 ~ 700 ° C (точката на омекнување е 960 ° C). Тој е отпорен на киселина и алкална, има силна УВ отпорност, ниска хигроскопчност и добра отпорност на животната средина. Покрај тоа, има предности на добра изолација, филтрирање на висока температура, отпорност на зрачење и добра пропустливост на бранови, стабилност на термички шок, чистота на животната средина и одличен однос на структурните перформанси со структурниот квалитет.
Доволно суровини
Базалтните влакна се прават со цртање по топење на руда од базалт, а резервите на руда од базалт на земјата и месечината се доста објективни, а цената на суровините е релативно ниска.
Еколошки материјали
Базалт рудата е природен материјал, ниту еден бор или други алкални метални оксиди не се испуштаат во текот на процесот на производство, така што нема штетни материи да се таложеат во чадот и прашината и нема да ја загадуваат атмосферата. Покрај тоа, производот има долг животен век, така што е нов вид зелен активен материјал за заштита на животната средина со ниска цена, високи перформанси и идеална чистота.
Висока температура и отпорност на вода
Опсегот на работна температура на континуирано базалт -влакна е генерално - 269 ~ 700 ° C (точката на омекнување е 960 ° C), додека стакленото влакно е - 60 ~ 450 ° C, а максималната работна температура на јаглеродни влакна може да достигне само 500 ° C. Особено кога базалтното влакно работи на 600 ° C, нејзината јачина по фрактура сè уште може да одржи 80% од нејзината оригинална јачина; Кога работи на 860 ° C без намалување, дури и минералната волна со одлична отпорност на температура може да ја задржи само во ова време јачината по фрактура. 50%- 60%, стаклената волна е целосно уништена. Јаглеродните влакна произведуваат CO и CO2 на околу 300 ° C. Базалтските влакна можат да одржат голема јачина под дејство на топла вода на 70 ° C, а базалтните влакна може да изгубат дел од нивната сила по 1200 ч.
Добра хемиска стабилност и отпорност на корозија
Континуираното базалт -влакна содржи компоненти како што се K2O, MGO) и TiO2, и овие компоненти се исклучително корисни за подобрување на отпорноста на хемиската корозија и водоотпорна изведба на влакната и играат многу важна улога. Во споредба со хемиската стабилност на стаклени влакна, има повеќе предности, особено во алкални и кисели медиуми. Базалтните влакна исто така можат да одржат поголема отпорност во заситен раствор CA (OH) 2 и алкални медиуми како што е цемент. Карактеристики на алкална корозија.
Висок модул на еластичност и јачина на затегнување
Еластичниот модул на базалт -влакна е: 9100 кг/мм - 11000 кг/мм, што е повисоко од оној на алкали - слободно стаклено влакно, азбест, арамидно влакно, полипропилен влакна и силиконски влакна. Јачината на затегнување на базалт -влакна е 3800 - 4800 MPa, што е повисоко од онаа на големи - влечни јаглеродни влакна, арамид, PBI влакна, челични влакна, борбени влакна и алуминиумски влакна и е споредливо со стаклените влакна. Базалт -влакна има густина од 2,65 - 3,00 g/cm3 и висока цврстина од 5 - 9 на скалата MOHS, така што има одличен отпор на абење и јачина на затегнување. Неговата механичка сила далеку ја надминува онаа на природни влакна и синтетички влакна, така што е идеален материјал за засилување, а неговите одлични механички својства се во првите редови на четирите влакна на високи - перформанси.
Одлична звучна изолација
Континуираното базалт -влакна има одлична звучна изолација и својства на апсорпција на звук. Може да се знае од коефициентот на апсорпција на звук на влакната на различни фреквенции дека неговиот коефициент на апсорпција на звук значително се зголемува со зголемувањето на фреквенцијата. На пример, ако звукот - апсорбиран материјал изработен од базалт влакна со дијаметар од 1 - 3μm (густина 15 кг/м3, дебелина 30мм), влакната нема да биде оштетена под услов на аудио фреквенција од 100 - 300 Hz, 400 - 900 Hz и 1200 - 7 000 Hz. Коефициентите на апсорпција на звукот на материјалите се 0. 05 ~ 0,15, 0. 22 ~ 0. 75 и 0,85 ~ 0,93, соодветно.
Извонредни диелектрични својства
Отпорноста на волуменот на континуирано базалт -влакна е редослед со големина поголема од онаа на стаклено влакно, и има добри диелектрични својства. Иако базалтната руда содржи спроводлив оксид со масовна фракција од скоро 0,2, по специјален третман на површината со специјално средство за мокрење, тангентата на диелектрична загуба на базалтното влакно е 50% пониска од онаа на стаклените влакна, а отпорноста на волуменот на влакната е исто така поголема од онаа на стаклени влакна.
Компатибилност на природна силикат
Има добра дисперзија со цемент и бетон, силна обврзувачка сила, конзистентна термичка експанзија и коефициент на контракција и добра временска отпорност.
Ниска хигроскопско
Хигроскопноста на базалтните влакна е помала од 0,1%, што е пониско од онаа на арамид влакна, волна од карпи и азбест.
Ниска термичка спроводливост
Топлинската спроводливост на базалт -влакна е 0,031 w/m · k - 0,038 w/m · k, што е пониско од онаа на арамид влакна, алуминиумски силикатни влакна, алкали - слободни стаклени влакна, карпести волна, силиконски влакна, јаглеродни влакна и не'рѓосувачки челик.
Во споредба со другите влакна, базалт -влакна има одлични перформанси во многу аспекти.
Ставка | Континуирано базалт влакна | Јаглеродни влакна | Арамид влакна | Стаклени влакна |
Густина/(g • cm - 3) | 2.6 - 2.8 | 1.7 - 2.2 | 1,49 | 2.5 - 2.6 |
Оперативна температура/ | - 260 ~ 880 | ≤2000 година | ≤250 | - 60 ~ 350 |
Термичка спроводливост/(w/m • k) | 0,031 - 0.038 | 5 - 185 | 0,04 - 0,13 | 0,034 - 0,040 |
Отпорност на волумен/(ω • m) | 1 × 1012 | 2 × 10-5 | 3 × 1013 | 1 × 1011 |
Коефициент на апсорпција на звук/% | 0,9 - 0,99 | 0,8 - 0,93 | ||
Еластичен модул/GPA | 79.3 - 93.1 | 230 - 600 | 70 - 140 | 72,5 - 75.5 |
Јачина на затегнување/MPa | 3000 - 4840 | 3500 - 6000 | 2900 - 3400 | 3100 - 3800 |
Дијаметар на монофиламент/Ум | 9 - 25 | 5 - 10 | 5 - 15 | 10 - 30 |
Издолжување на пауза/% | 1.5 - 3.2 | 1.3 - 2.0 | 2.8 - 3.6 | 2.7 - 3.0 |
Примена на базалт влакна
Невидлива
Базалтните влакна имаат карактеристики на голема јачина и висока и ниска температура на отпорност, што е многу погодно за барањата на површинските материјали на авионите и ракетите. Во исто време, има карактеристики на апсорпција на бранови и магнетна пропустливост, што може да реализира невидливост на радарот. Значи, јаглеродното влакно од базалт делумно може да ги замени јаглеродните влакна за скришум авиони и ракети.
Продолжена со куршуми
Во моментов, ултра - полиетиленски влакна со висока молекуларна тежина обично се користат за блиндирани елеци, кои имаат ниска отпорност на топлина, а нивната јачина и модул ќе се намалат под високото - температурно топење на куршуми, што ќе влијае на ефектот на огноотпорен. Спротивно на тоа, базалтните влакна имаат силна отпорност на висока температура, така што овој проблем не постои.
Воздухопловна
Базалтните влакна имаат мала термичка спроводливост и добра ретарбација на пламенот. Опсегот на работна температура е - 269 ° C ~ 700 ° C, што е отпорно на високи и ниски температури. За да се исполнат бараните барања за материјали од воздушната област, повеќето од воздушните материјали на Русија се направени од овој материјал.
Апликации од областа на инженерството на патиштата
Базалтните влакна имаат предности на висока јачина на затегнување, добри механички својства, отпорност на висока температура, УВ заштита, отпорност на киселина, отпорност на алкали, отпорност на сол и отпорност на стареење. Во споредба со другите влакна, нејзините сеопфатни перформанси се подобри, а исто така ги исполнува барањата за материјали во областа на инженерството на патиштата. Затоа, се повеќе и повеќе производи од базалт влакна се користат во инженерството на патиштата во последните години.
Топлинска изолација, отпорност на температура, поле за заштита од пожари
Базалтното влакно има карактеристики на отпорност на висока температура и може да се ткае во огноотпорна крпа, која се користи во некои полиња за заштита од пожари. Исто така, може да се ткае во висока - торба за филтрирање на температурата за висока - филтрација на температура и отстранување на прашина. Покрај тоа, може да се претвори и во игла, што се користи во некои полиња за термичка изолација.
Градежен сектор
Користејќи ја одличната отпорност на корозија на базалт -влакна, може да се надополни со винил или епоксидна смола преку пултрузија, ликвидација и други процеси за да се направи нов вид градежен материјал. Овој материјал има голема јачина, одлична отпорност на киселина и отпорност на корозија и може да се користи во градежништвото наместо некои челични шипки. Покрај тоа, коефициентот на експанзија на базалт -влакна е сличен на оној на бетонот и нема да има голем температурен стрес помеѓу двете.
Автомобилско поле
Базалт -влакна има стабилен коефициент на триење и може да се користи во некои материјали за подобрување на триење, како што се влошки за сопирачките. Поради високиот коефициент на апсорпција на звук, може да се користи на некои внатрешни делови за да се постигне ефектот на звучна изолација и намалување на бучавата.
Петрохемиско поле
Отпорноста на корозија на базалт -влакна му дава уникатни предности во петрохемиското поле. Заедничките се ликвидација на високи - цевки под притисок во комбинација со епоксидна смола, кои имаат двојни ефекти од зачувување на топлина и анти - корозија.
Иако базалтските влакна сè уште имаат проблеми како што се големи флуктуации во минералниот состав, високи трошоци за производство и ниска ефикасност на производството, овие проблеми се и предизвици и можности за развој и користење на базалт -влакна.
Со пробивот на домашната технологија за цртање на базалт влакна, перформансите на базалт -влакна се постабилни, цената е помала и има многу широка перспектива за апликација.
Време на објавување: декември - 14 - 2022 година