Fibra de bazalt (BF) este un nou tip de material anorganic, ecologic și de înaltă performanță. Culoarea sa este în general maro și oarecum auriu. Este compus din SiO2, Al2O3, CaO, FeO și alți oxizi, precum și o cantitate mică de impurități. Fiecare componentă a fibrei are proprietățile sale specifice. Fibra continuă de bazalt, ca material de armare, nu numai că are o stabilitate bună, proprietăți mecanice excelente și rezistență la coroziune, dar are și avantajele unei izolații bune, proprietăți excelente de izolare termică și fonică și proprietăți bune de transmisie a undelor.
Deoarece minereul de bazalt însuși conferă fibrei de bazalt multe proprietăți excelente, fibra de bazalt în sine are o durabilitate ridicată și proprietăți mecanice excelente. Aceste avantaje sunt foarte practice atât în domeniul militar, cât și în cel civil.
În prezent, pânzele rezistente la foc țesute din filarea fibrelor de bazalt au fost folosite în producțiaîmbrăcăminte de protecție ignifugă și izolatoareși pături de stingere a incendiului. Produsele sunt utilizate în principal în protecția împotriva incendiilor, metalurgie, industria militară și alte industrii. O piață potențială pentru fibrele de bazalt este cea a înlocuirii fibrei de sticlă. Îndomeniul armăturii clădirilor, performanța fibrei de bazalt este apropiată de cea a fibrei de carbon, dar prețul este de câteva ori sau chiar de zeci de ori mai mic decât cel al fibrei de carbon. În inginerie civilă internă, poate înlocui parțial fibra de carbon scumpă pentru armarea structurală, reducând costul proiectelor de armare structurală din China. Dependența de fibra de carbon. În ceea ce priveștemateriale compozite, poate fi combinat cu diverse rășini pentru a forma materiale compozite care pot fi utilizate ca materiale structurale, cum ar fipalete de turbine eoliene, structuri ale carcasei vehiculului, țevi și rezervoare de stocare rezistente la coroziune și presiune și materiale de bază pentru plăcile de circuit imprimat.
1.
Bazaltul folosit în domeniul protecției împotriva incendiilor și izolației este larg distribuit în China și este ieftin. Costul său de fabricație a fibrelor este scăzut. Are avantaje evidente cuprinzătoare față de fibra chimică, fibra de sticlă, fibra de carbon etc. și are un potențial mare de înlocuire. Este un produs high-tech și noi cu valoare adăugată ridicată.
În ultimii ani, materialele verzi ignifuge și termoizolante au atras treptat atenția oamenilor. Ca material verde, fibra de bazalt a devenit prima alegere pentru prevenirea incendiilor și izolarea termică. Are caracteristicile de greutate redusă, prevenire a incendiilor, izolare termică și aspect frumos. Materialul compozit ignifug și termoizolant din fibră de bazalt, compus dintr-un strat de țesătură din fibră de bazalt, un strat de cauciuc rezistent la temperaturi înalte, un strat de peliculă din fibră de poliester, un strat reflectorizant de aluminiu depus la vapori și un amestec de viscoză ignifugă și Basofil. Stratul de țesătură are o bună rezistență la flacără, izolare termică și la temperaturi ridicate. Performanță, în mediu cu temperatură ridicată, poate absorbi o parte din căldură, poate avea un efect de izolare termică mai bună și nu se va arde. Poate juca un rol de protecție mai bun și este utilizat în protecția împotriva incendiilor, industria petrochimică, militară și metalurgie și în alte domenii.
Potrivit lui Qi Fengjie, profesor la Școala de Materiale polimerice a Universității de Nord-Est, pânza rezistentă la foc din fibră de bazalt are rezistență ridicată la temperatură și efect bun de izolare termică. Rezistența la temperatură poate fi de până la 650 de grade, iar indicele limitator de oxigen este mai mare de 68, ceea ce este mult mai bun decât fibrele organice, cum ar fi aramida. , potrivită în special pentru pregătirea perdelelor de incendiu industriale. Pânza ignifugă din fibre de bazalt nu se va deforma sau sparge sub acțiunea flăcării la 1000 de grade, iar timpul de rezistență la foc poate fi menținut la mai mult de 1 oră. De asemenea, poate juca un rol protector în medii cu umiditate, abur, fum și gaze chimice. În plus, dacă fibra de bazalt este amestecată cu alte fibre, aceasta poate fi transformată în țesături ignifuge de standarde mai înalte, care au avantaje evidente atunci când sunt utilizate în echipamente speciale legate de forțe.
Judecând după aplicația actuală de pe piață, fibrele DuPont Kevlar, Nomex și Teflon au fost folosite ca materii prime preferate pentru țesăturile rezistente la foc în străinătate. Deși cele trei materii prime de mai sus au proprietăți de rezistență la temperaturi ridicate și reacții chimice, ele nu sunt rezistente la temperaturi ridicate peste 370 de grade. Va avea loc carbonizarea și descompunerea. Pânza ignifugă din fibră de bazalt este țesută din firele filate continue din fibră de bazalt GBF de 7μm~9μm și a fost tratată cu un strat rezistent la temperaturi înalte, netoxic. Nu se va topi, nu se va picura sau nu se va contracta termic și nu va fi toxic. Evacuarea gazelor poate deveni complet o alternativă puternică la Kevlar,
Nomex, teflon și alte cârpe din fibre rezistente la foc. Fibra de bazalt este dificil de format și controlat în timpul procesului de producție, ceea ce limitează dezvoltarea textilelor industriale din fibre de bazalt în unele domenii.
În prezent, doar câteva țări din lume, cum ar fi Rusia, Ucraina și China, au stăpânit această tehnologie de producție. Producția totală în lume este mai mică de 3.500 de tone.După explorare și practică arduă, companiile chineze au depășit dificultățile tehnice ale producției de fibre de bazalt și au început producția de masă. Producția formează o anumită scară de piață.
2
Fibra de bazalt folosită în domeniul auto nu numai că are rezistență ridicată, stabilitate termică bună, nu este ușor de deteriorat cuplul, are uzură scăzută și coeficient de frecare stabil, dar este și accesibilă. Aplicarea fibrei de bazalt în materialele de întărire prin frecare nu numai că poate crește durata de viață a materialelor de frecare pentru automobile și poate crește temperatura de utilizare a materialelor de frecare, ci și poate rezolva diverși factori nefavorabili ai materialelor de frecare actuale și poate ajuta la rezolvarea fenomenului de degradare termică care apare în automobilele tradiționale. frane. Reducerea astfel apariției accidentelor de circulație.
Corp din fibre de bazalt
Compania spaniolă GALFER a dezvoltat cu succes seria 1052 de plăcuțe de frână pentru motociclete produse cu fibră de bazalt ca principală fibră de armare. Structurile rezistente la temperaturi înalte din fibră de bazalt sunt folosite ca materiale de întărire a frecării pentru frânele auto, ambreiajele etc., ceea ce nu numai că ajută la dezvoltarea la viteză mare a automobilelor, dar ajută și la îmbunătățirea performanței de siguranță a automobilelor. Dezvoltarea sa are perspective largi de piață.
După cum se poate observa din tabelul de mai sus, densitatea materialului fibrei de bazalt este moderată, rezistența sa la tracțiune este echivalentă cu cea a fibrei de sticlă, iar rezistența la uzură a materialului de frecare armat cu fibre de bazalt este mai mare decât fibra de azbest, fibra de oțel și fibra de sticlă. . Prin testarea performanței plăcuțelor de frână armate cu fibre de bazalt, se crede că are caracteristicile unui coeficient de frecare stabil la temperatură înaltă, dezintegrare termică mică și zgomot de frânare scăzut și este potrivit ca principal material de întărire al materialelor de frecare.
Materialele de filtrare pentru automobile din fibre de bazalt pot filtra și separa particulele solide din evacuarea autovehiculelor în condiții de temperatură ridicată, reducând poluarea urbană cauzată de evacuarea automobilelor. Mai mult decât atât, materialele sale filtrante au avantajul de a fi utilizate în condiții de temperatură ridicată pentru o perioadă lungă de timp, menținând în același timp o performanță stabilă. Pânza filtrantă din fibră de bazalt continuă în Rusia și Ucraina are o pierdere de masă de numai 12% din fibra de bazalt continuă la o temperatură ridicată de 900 de grade. Aplicarea materialelor de filtrare pentru automobile din fibră de bazalt îndeplinește cerințele de protecție a mediului în noul secol și este, de asemenea, propice pentru satisfacerea căutării oamenilor de vehicule de înaltă performanță.
În comparație cu fibra de sticlă, care este utilizată pe scară largă în materialele de interior, absorbția sunetului și rezistența la căldură a fibrei de bazalt sunt mult mai mari decât fibra de sticlă E.
Aplicarea materialelor din fibre de bazalt termoizolante și fonoabsorbante la automobile va ajuta la îmbunătățirea performanței de izolare fonică între automobil și lumea exterioară și va reduce zgomotul generat de piesele auto. Japonia a selectat fibra de bazalt ca fiind cel mai bun material pentru dezvoltarea amortizoarelor pentru automobile. Cererea anuală de materiale din fibre pentru izolare fonică și termoizolare pentru automobile este de peste 100,000 tone, astfel încât fibra de bazalt are un potențial mare de dezvoltare a pieței în acest sens. .
3.
Utilizat în domeniul ingineriei construcțiilor, betonul armat cu fibre de bazalt este un nou material compozit din beton format prin amestecarea fibrelor continue de bazalt sau a fibrelor discontinue în beton într-o cantitate rezonabilă și într-un mod adecvat. Păstrează avantajele rezistenței mari la compresiune a betonului și mărește. Proprietățile sale de tracțiune, rezistente la uzură și rezistente la impact joacă un rol în armarea, întărirea și prelungirea duratei de viață în proiectele din beton. Fibra de bazalt este o fibră tipică de silicat cu compatibilitate naturală. Este ușor de dispersat atunci când este amestecat cu beton de ciment și mortar. Volumul betonului din fibre bazaltice proaspăt amestecat este stabil și are o lucrabilitate bună.
În comparație cu betonul obișnuit, betonul din fibre de bazalt are, de asemenea, rezistență superioară la temperatură, rezistență la contracție și rezistență la coroziune, ceea ce este benefic pentru îmbunătățirea durabilității proiectelor din beton și extinderea domeniului de utilizare a betonului. Încorporarea corectă a fibrei de bazalt în beton poate îmbunătăți rezistența la impact a betonului, poate reduce fragilitatea acestuia și poate îmbunătăți proprietățile mecanice ale betonului.
Materiile prime pentru producerea fibrei bazaltice sunt obținute din roci vulcanice naturale extruzive. Materiile prime nu conțin aproape niciun ingrediente dăunătoare sănătății umane, ceea ce face ca promovarea betonului din fibre de bazalt în domeniul ingineriei construcțiilor să fie semnificativă în economisirea resurselor și pentru a fi ecologică și ecologică.
4
Se recomandă ca fibra de bazalt să aibă proprietăți excelente de protecție termică și proprietăți mecanice. Cu toate acestea, diverse date arată, de asemenea, că cel mai mare dezavantaj al fibrei de bazalt este că densitatea acesteia este puțin mai mare decât alte fibre. Prin urmare, în aplicarea bazaltului, capacitățile de cercetare și dezvoltare și nivelul tehnologiei de producție a fibrei de bazalt ar trebui să fie complet consolidate, iar parametrii procesului ar trebui selectați în mod rezonabil în proiectarea organizării și structurii țesăturii pentru a evita sarcini suplimentare asupra lucrătorilor sau utilizatorilor din cauza greutatea excesivă a textilelor. Sarcina de muncă, aplicarea țesăturii bazaltice cu proprietăți bune de protecție termică în domeniul protecției ignifuge va avea, de asemenea, efectul de a folosi cât mai bine materialele și de a obține de două ori rezultatul cu jumătate din efort.
Fibrele ignifuge de înaltă performanță sunt utilizate pe scară largă în industriile de înaltă tehnologie, tehnologiile de ultimă oră și domeniile echipamentelor speciale. Cu toate acestea, ele sunt rareori utilizate în domeniile industriale și civile unde cererea de pe piață este mare. Motivul principal este că au mai puține soiuri, prețuri mai mari și proprietăți slabe de purtare. Diferență. Indicele limitator de oxigen al fibrei de bazalt este extrem de ridicat și este o fibră anorganică. Nu emite gaze nocive atunci când este ars. Cu toate acestea, prețul său este ridicat și performanța la purtare este slabă. Poate fi amestecat cu alte fibre pentru a face materialul amestecat nu numai foarte rezistent la flacără, ci și durabil. Reduceți sau chiar eliminați emisia de gaze nocive în reacțiile de ardere. De exemplu, combinând rezistența la flacără a fibrei de bazalt cu confortul, absorbția umidității și respirabilitatea bumbacului și amestecând-o într-o anumită proporție, se poate asigura că țesătura are o rezistență la flacără bună și bună Nu numai că îmbunătățește confortul și mediul. protecția produsului, dar îmbunătățește și performanța la purtare a produsului.
Ca un nou tip de fibră de înaltă performanță, fibra de bazalt are avantaje de performanță, avantaje tehnice și avantaje de cost. În prezent, nivelul de cercetare și dezvoltare a fibrei de bazalt din țara mea este încă în urmă cu cel al țărilor dezvoltate. Cum să transformați pe deplin cele trei avantaje majore ale fibrei de bazalt necesită îmbunătățirea și optimizarea în continuare a performanței și tehnologiei de producție a fibrei de bazalt. În același timp, consolidați tehnologia de modificare a suprafeței textilelor industriale pentru a le îmbunătăți proprietățile mecanice și proprietățile anti-îmbătrânire ale mediului, dezvoltați produse noi competitive și diferențiate, extindeți domeniul de aplicare și creșteți promovarea pe piață, astfel încât fibra de bazalt să poată fi utilizată. mai rapid Utilizați mai bine avantajele sale și promovați modernizarea produselor în domenii conexe.
