Włókno bazaltowe (BF) to nowy rodzaj nieorganicznego, przyjaznego dla środowiska i wysokowydajnego materiału. Jego kolor jest zazwyczaj brązowy i nieco złoty. Składa się z SiO2, Al2O3, CaO, FeO i innych tlenków, a także niewielkiej ilości zanieczyszczeń. Każdy składnik włókna ma swoje specyficzne właściwości. Bazaltowe włókno ciągłe, jako materiał wzmacniający, ma nie tylko dobrą stabilność, doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na korozję, ale ma także zalety dobrej izolacji, doskonałych właściwości izolacji termicznej i akustycznej oraz dobrych właściwości przenoszenia fal.
Ponieważ sama ruda bazaltu nadaje włóknu bazaltowemu wiele doskonałych właściwości, samo włókno bazaltowe ma wysoką trwałość i doskonałe właściwości mechaniczne. Zalety te są bardzo praktyczne zarówno w zastosowaniach wojskowych, jak i cywilnych.
Obecnie do produkcji wykorzystuje się tkaninę ognioodporną utkaną z przędzenia włókien bazaltowychodzież ochronną trudnopalną i izolującąi koce gaśnicze. Produkty znajdują zastosowanie głównie w ochronie przeciwpożarowej, metalurgii, przemyśle wojskowym i innych gałęziach przemysłu. Potencjalnym rynkiem dla włókna bazaltowego jest zamiennik włókna szklanego. Ww dziedzinie zbrojenia budynków, wydajność włókna bazaltowego jest zbliżona do włókna węglowego, ale cena jest kilkukrotnie, a nawet kilkadziesiąt razy niższa niż włókna węglowego. W krajowej inżynierii lądowej może częściowo zastąpić drogie włókno węglowe do wzmocnień konstrukcyjnych, zmniejszając koszty projektów wzmocnień konstrukcyjnych w Chinach. Uzależnienie od włókna węglowego. Pod względemmateriały kompozytowemożna go łączyć z różnymi żywicami, tworząc materiały kompozytowe, które można wykorzystać jako materiały konstrukcyjne, takie jakłopaty turbin wiatrowych, konstrukcje kadłubów pojazdów, odporne na korozję i ciśnienie rury i zbiorniki magazynujące oraz materiały bazowe płytek drukowanych.
1.
Bazalt stosowany w ochronie przeciwpożarowej i izolacji jest szeroko rozpowszechniony w Chinach i jest tani. Koszt produkcji włókna jest niski. Ma oczywiste wszechstronne zalety w porównaniu z włóknem chemicznym, włóknem szklanym, włóknem węglowym itp. I ma duży potencjał substytucyjny. Jest to zaawansowany technologicznie i nowy produkt o wysokiej wartości dodanej.
W ostatnich latach uwagę ludzi stopniowo przyciągają zielone materiały ognioodporne i termoizolacyjne. Jako materiał ekologiczny, włókno bazaltowe stało się pierwszym wyborem w zakresie zapobiegania pożarom i izolacji cieplnej. Charakteryzuje się lekkością, zapobieganiem pożarom, izolacją cieplną i pięknym wyglądem. Kompozytowy materiał z włókien bazaltowych, ognioodporny i termoizolacyjny, składający się z warstwy tkaniny z włókien bazaltowych, warstwy gumy odpornej na wysokie temperatury, warstwy folii z włókien poliestrowych, naparowanej warstwy odblaskowej aluminium oraz ognioodpornej mieszanki wiskozy i Basofilu warstwa tkaniny ma dobrą ognioodporność, izolację cieplną i odporność na wysoką temperaturę. Wydajność, w środowisku o wysokiej temperaturze może pochłaniać część ciepła, mieć lepszy efekt izolacji cieplnej i nie pali się. Może odgrywać lepszą rolę ochronną i jest stosowany w ochronie przeciwpożarowej, przemyśle petrochemicznym, wojsku i metalurgii oraz w innych dziedzinach.
Według Qi Fengjie, profesora w Szkole Materiałów Polimerowych na Uniwersytecie Northeastern, ognioodporna tkanina wykonana z włókna bazaltowego ma odporność na wysoką temperaturę i dobry efekt izolacji cieplnej. Odporność na temperaturę może sięgać nawet 650 stopni, a graniczny wskaźnik tlenu jest większy niż 68, co jest znacznie lepsze niż w przypadku włókien organicznych, takich jak aramid. , szczególnie nadaje się do przygotowania przemysłowych kurtyn przeciwpożarowych. Ognioodporna tkanina z włókna bazaltowego nie odkształca się ani nie pęka pod wpływem płomienia w temperaturze 1000 stopni, a czas odporności ogniowej można utrzymać dłużej niż 1 godzinę. Może również odgrywać rolę ochronną w środowiskach z wilgocią, parą, dymem i gazami chemicznymi. Ponadto, jeśli włókno bazaltowe zostanie zmieszane z innymi włóknami, można z niego wykonać tkaniny trudnopalne o podwyższonym standardzie, które mają oczywiste zalety w przypadku stosowania w sprzęcie przeznaczonym dla sił specjalnych.
Sądząc po obecnym zastosowaniu rynkowym, włókna Kevlar, Nomex i Teflon firmy DuPont są stosowane za granicą jako preferowane surowce do produkcji tkanin ognioodpornych. Choć powyższe trzy surowce posiadają właściwości odporności na wysokie temperatury i reakcje chemiczne, nie są one odporne na działanie wysokich temperatur powyżej 370 stopni. Nastąpi karbonizacja i rozkład. Ognioodporna tkanina z włókien bazaltowych jest tkana z ciągłej przędzy z włókien bazaltowych GBF o grubości 7 μm ~ 9 μm i została pokryta nietoksyczną powłoką odporną na wysokie temperatury. Nie topi się, nie kapie, nie kurczy się pod wpływem ciepła i nie jest toksyczny. Wydech gazowy może całkowicie stać się potężną alternatywą dla kevlaru,
Nomex, teflon i inne tkaniny z włókien ognioodpornych. Włókno bazaltowe jest trudne do formowania i kontrolowania podczas procesu produkcyjnego, co ogranicza rozwój tekstyliów przemysłowych z włókien bazaltowych w niektórych dziedzinach.
Obecnie tylko kilka krajów na świecie, takich jak Rosja, Ukraina i Chiny, opanowało tę technologię produkcji. Całkowita produkcja na świecie wynosi niecałe 3500 ton.Po żmudnych poszukiwaniach i praktyce chińskie firmy przezwyciężyły trudności techniczne związane z produkcją włókien bazaltowych i rozpoczęły masową produkcję. Produkcja tworzy pewną skalę rynkową.
2
Włókno bazaltowe stosowane w motoryzacji ma nie tylko wysoką wytrzymałość, dobrą stabilność termiczną, nie jest łatwo uszkodzić parę, ma niskie zużycie i stabilny współczynnik tarcia, ale jest również niedrogie. Zastosowanie włókna bazaltowego w materiałach wzmacniających tarcie może nie tylko wydłużyć żywotność samochodowych materiałów ciernych i zwiększyć temperaturę użytkowania materiałów ciernych, ale także rozwiązać różne niekorzystne czynniki obecnych materiałów ciernych i pomóc rozwiązać zjawisko rozpadu termicznego występujące w tradycyjnych samochodach hamulce. Zmniejsza to w ten sposób liczbę wypadków drogowych.
Korpus wykonany z włókna bazaltowego
Hiszpańska firma GALFER z sukcesem opracowała serię klocków hamulcowych do motocykli 1052, produkowanych z włókna bazaltowego jako głównego włókna wzmacniającego. Konstrukcje odporne na wysokie temperatury wykonane z włókna bazaltowego są stosowane jako materiały wzmacniające tarcie w hamulcach samochodowych, sprzęgłach itp., Co nie tylko pomaga w rozwoju samochodów o dużej prędkości, ale także pomaga poprawić bezpieczeństwo samochodów. Jej rozwój ma szerokie perspektywy rynkowe.
Jak widać z powyższej tabeli, gęstość materiału włókna bazaltowego jest umiarkowana, jego wytrzymałość na rozciąganie jest równoważna wytrzymałości włókna szklanego, a odporność na zużycie materiału ciernego wzmocnionego włóknem bazaltowym jest wyższa niż w przypadku włókna azbestowego, włókna stalowego i włókna szklanego . Dzięki testom wydajności klocków hamulcowych wzmocnionych włóknem bazaltowym uważa się, że charakteryzują się one stabilnym współczynnikiem tarcia w wysokiej temperaturze, niewielkim rozkładem cieplnym i niskim poziomem hałasu hamowania i nadają się jako główny materiał wzmacniający materiały cierne.
Materiały filtracyjne z włókna bazaltowego do samochodów mogą filtrować i oddzielać cząstki stałe ze spalin samochodowych w warunkach wysokiej temperatury, zmniejszając zanieczyszczenie miejskie spowodowane spalinami samochodowymi. Co więcej, zastosowane w nim materiały filtracyjne mają tę zaletę, że można je stosować w warunkach wysokiej temperatury przez długi czas, zachowując jednocześnie stabilną wydajność. Tkanina filtracyjna wykonana z ciągłego włókna bazaltowego w Rosji i na Ukrainie wykazuje utratę masy wynoszącą tylko 12% ciągłego włókna bazaltowego w wysokiej temperaturze 900 stopni. Zastosowanie samochodowych materiałów filtracyjnych z włókna bazaltowego spełnia wymogi ochrony środowiska w nowym stuleciu, a także sprzyja dążeniu ludzi do pojazdów o wysokich osiągach.
W porównaniu z włóknem szklanym, które jest szeroko stosowane w materiałach wewnętrznych, pochłanianie dźwięku i odporność na ciepło włókna bazaltowego są znacznie większe niż włókna szklanego typu E.
Zastosowanie w samochodach termoizolacyjnych i dźwiękochłonnych materiałów z włókien bazaltowych pomoże poprawić izolację akustyczną pomiędzy samochodem a światem zewnętrznym oraz zmniejszyć hałas generowany przez części samochodowe. Japonia wybrała włókno bazaltowe jako najlepszy materiał do opracowania tłumików samochodowych. Roczne zapotrzebowanie na samochodowe materiały włókniste do izolacji akustycznej i cieplnej przekracza 100000 ton, zatem włókno bazaltowe ma w tym zakresie duży potencjał rozwoju rynku. .
3.
Stosowany w budownictwie beton zbrojony włóknami bazaltowymi jest nowym betonowym materiałem kompozytowym powstałym w wyniku zmieszania bazaltowych włókien ciągłych lub nieciągłych z betonem w rozsądnej ilości i w odpowiedni sposób. Zachowuje zalety wysokiej wytrzymałości betonu na ściskanie i zwiększa. Jego właściwości rozciągające, odporne na zużycie i uderzenia odgrywają rolę we wzmacnianiu, hartowaniu i wydłużaniu żywotności projektów betonowych. Włókno bazaltowe jest typowym włóknem krzemianowym o naturalnej kompatybilności. Łatwo się rozprowadza po zmieszaniu z betonem cementowym i zaprawą. Objętość świeżo wymieszanego betonu z włóknami bazaltowymi jest stabilna i ma dobrą urabialność.
W porównaniu ze zwykłym betonem, beton z włókna bazaltowego ma również doskonałą odporność na temperaturę, skurcz i odporność na korozję, co jest korzystne dla poprawy trwałości projektów betonowych i rozszerzenia zakresu zastosowania betonu. Właściwe dodanie włókna bazaltowego do betonu może poprawić odporność betonu na uderzenia, zmniejszyć jego kruchość i poprawić właściwości mechaniczne betonu.
Surowce do produkcji włókna bazaltowego pozyskiwane są z naturalnych skał wulkanicznych. Surowce te nie zawierają prawie żadnych składników szkodliwych dla zdrowia człowieka, co sprawia, że promocja betonu z włóknami bazaltowymi w budownictwie ma istotne znaczenie ze względu na oszczędność zasobów oraz ekologiczność i przyjazność dla środowiska.
4
Zaleca się, aby włókno bazaltowe miało doskonałe właściwości termoochronne i właściwości mechaniczne. Jednak różne dane pokazują również, że największą wadą włókna bazaltowego jest to, że jego gęstość jest nieco większa niż w przypadku innych włókien. Dlatego przy stosowaniu bazaltu należy w pełni wzmocnić możliwości badawczo-rozwojowe oraz poziom technologii produkcji włókna bazaltowego, a parametry procesu należy rozsądnie dobrać przy projektowaniu organizacji i struktury tkaniny, aby uniknąć dodatkowych obciążeń dla pracowników lub użytkowników z powodu nadmierna waga tekstyliów. Obciążenie pracą, a zatem zastosowanie tkaniny bazaltowej o dobrych właściwościach termoizolacyjnych w obszarze ochrony ognioodpornej będzie miało również wpływ na najlepsze wykorzystanie materiałów i uzyskanie dwukrotnie lepszych rezultatów przy połowie wysiłku.
Wysokowydajne włókna trudnopalne są szeroko stosowane w gałęziach przemysłu zaawansowanych technologii, najnowocześniejszych technologiach i urządzeniach specjalnych. Jednakże są one rzadko stosowane w dziedzinach przemysłowych i cywilnych, gdzie zapotrzebowanie rynku jest duże. Głównym powodem jest mniejsza liczba odmian, wyższe ceny i słabe właściwości użytkowe. Różnica. Ograniczający wskaźnik tlenowy włókna bazaltowego jest niezwykle wysoki i jest to włókno nieorganiczne. Podczas spalania nie wydziela szkodliwych gazów. Jednak jego cena jest wysoka, a właściwości użytkowe słabe. Można go mieszać z innymi włóknami, dzięki czemu mieszana tkanina jest nie tylko wysoce ognioodporna, ale także trwała. Zmniejsz lub nawet wyeliminuj emisję szkodliwych gazów w reakcjach spalania. Na przykład, łącząc ognioodporność włókna bazaltowego z wygodą, wchłanianiem wilgoci i oddychalnością bawełny oraz mieszając ją w określonej proporcji, można zapewnić, że tkanina ma dobrą ognioodporność i dobre właściwości. Nie tylko poprawia komfort i ochronę środowiska ochronę produktu, ale także poprawia właściwości użytkowe produktu.
Jako nowy rodzaj wysokowydajnego włókna, włókno bazaltowe ma zalety wydajnościowe, techniczne i ekonomiczne. Obecnie poziom badań i rozwoju włókien bazaltowych w moim kraju nadal pozostaje w tyle za krajami rozwiniętymi. Aby w pełni przekształcić trzy główne zalety włókna bazaltowego, konieczne jest dalsze doskonalenie i optymalizacja wydajności i technologii produkcji włókna bazaltowego. Jednocześnie wzmocnij technologię modyfikacji powierzchni tekstyliów przemysłowych, aby poprawić ich właściwości mechaniczne i właściwości przeciwstarzeniowe dla środowiska, opracować konkurencyjne i zróżnicowane nowe produkty, poszerzyć zakres zastosowań i zwiększyć promocję rynkową, aby można było zastosować włókno bazaltowe szybciej Lepiej wykorzystaj jego zalety i promuj unowocześnianie produktów w pokrewnych dziedzinach.
