Basalt Fiber ni nini?
Fiber ya basalt ni nyuzinyuzi inayoendelea iliyotengenezwa kwa mwamba wa asili wa basalt kama malighafi kuu.Baada ya kuyeyuka kwa 1450-1500 ℃, huchorwa kupitia aloi ya platinamu-rhodiamu kuchora bushing kwa kasi ya juu.Rangi kwa ujumla ni kahawia na ina mng'ao wa metali.Inaundwa na oksidi kama vile dioksidi ya silicon, oksidi ya alumini, oksidi ya kalsiamu, oksidi ya magnesiamu, oksidi ya chuma na dioksidi ya titani.Fiber ya basalt ina sifa nyingi bora kama vile nguvu ya juu, insulation ya umeme, upinzani wa kutu, upinzani wa joto la juu, kuzuia kuzeeka, nk, na ina utangamano mzuri na mazingira na haitoi uchafuzi wa pili.Kwa hiyo, ni nyenzo ya kweli ya kijani yenye utendaji wa juu ya ulinzi wa mazingira.
nchi yangu imeorodhesha nyuzi za basalt kuwa mojawapo ya nyuzi nne kuu (nyuzi kaboni, nyuzinyuzi za aramid, polyethilini yenye uzito wa juu wa molekuli, nyuzi za basalt) kwa ajili ya maendeleo muhimu.Mahitaji ya anga na nyanja zingine zina matarajio mapana ya matumizi.
Mchakato wa uzalishaji wa nyuzi za basalt
Mwamba wa asili wa basalt unaotokana na mlipuko wa volkeno hutumiwa kama malighafi, kusagwa na kuwekwa ndani ya tanuru inayoyeyuka, kuwashwa hadi kuyeyuka kwa 1450 ~ 1500 ° C, na kuvutwa haraka kupitia mchoro wa waya wa aloi ya platinamu, na nyuzi za basalt. inazalishwa kwa njia hii.
Kwa kifupi, mchakato wa kutengeneza nyuzi za basalt ni "kuteka" mwamba mgumu wa basalt kwenye hariri kwenye joto la juu.
Kipenyo cha nyuzi za basalt zinazozalishwa na teknolojia iliyopo inaweza kufikia 6 ~ 13μm, ambayo ni nyembamba kuliko nywele.
Mchakato wa uzalishaji wake umeonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.
Magma ya kuyeyuka
Kuchora
Kama dutu ya silicate ya amofasi, nyuzinyuzi za basalt zina kipindi kifupi cha uzalishaji, mchakato rahisi, hakuna maji taka ya viwandani na gesi taka, na thamani ya juu iliyoongezwa.Inajulikana kama "nyenzo mpya ya kijani" katika karne ya 21.
Utendaji bora wa nyuzi za basalt
Nyuzi safi za asili zinazoendelea za basalt zina rangi ya dhahabu na zinaonekana kama mitungi laini yenye sehemu nzima ya mviringo.Fiber ya basalt ina wiani mkubwa na ugumu wa juu, kwa hiyo ina upinzani bora wa kuvaa na nguvu ya kuvuta.Fiber ya basalt ni dutu ya amofasi, na joto la huduma yake kwa ujumla ni -269~700 ° C (hatua ya kulainisha ni 960 ° C).Ni sugu kwa asidi na alkali, ina upinzani mkali wa ultraviolet, hygroscopicity ya chini, na upinzani mzuri wa mazingira.Kwa kuongeza, ina faida za insulation nzuri, kuchuja joto la juu, upinzani wa mionzi na upenyezaji mzuri wa wimbi, utulivu wa mshtuko wa joto, usafi wa mazingira na uwiano bora wa utendaji wa muundo na ubora wa muundo.
Malighafi ya kutosha
Fiber ya basalt hufanywa kwa kuchora baada ya kuyeyuka ore ya basalt, na akiba ya ore ya basalt duniani na mwezi ni lengo kabisa, na gharama ya malighafi ni ya chini.
Nyenzo Rafiki kwa Mazingira
Ore ya basalt ni nyenzo ya asili, hakuna boroni au oksidi nyingine za chuma za alkali zinazotolewa wakati wa mchakato wa uzalishaji, kwa hiyo hakuna vitu vyenye madhara vinavyotokana na moshi na vumbi, na haitachafua anga.Zaidi ya hayo, bidhaa hiyo ina maisha marefu ya huduma, kwa hiyo ni aina mpya ya nyenzo za ulinzi wa mazingira za kijani na gharama ya chini, utendaji wa juu na usafi bora.
Joto la juu na upinzani wa maji
Kiwango cha joto cha uendeshaji cha nyuzinyuzi za basalt zinazoendelea kwa ujumla ni -269~700°C (hatua ya kulainisha ni 960°C), wakati ile ya nyuzinyuzi za kioo ni -60~450°C, na joto la juu la uendeshaji wa nyuzinyuzi kaboni linaweza kufikia 500 tu. °C.Hasa wakati fiber ya basalt inafanya kazi saa 600 ° C, nguvu zake baada ya fracture bado zinaweza kudumisha 80% ya nguvu zake za awali;inapofanya kazi saa 860 ° C bila kupungua, hata pamba ya madini yenye upinzani bora wa joto inaweza tu kudumisha wakati huu nguvu baada ya fracture.50% -60%, pamba ya kioo imeharibiwa kabisa.Nyuzinyuzi za kaboni hutoa CO na CO2 kwa takriban 300°C.Nyuzi za basalt zinaweza kudumisha nguvu ya juu chini ya hatua ya maji ya moto kwa 70 ° C, na nyuzi za basalt zinaweza kupoteza sehemu ya nguvu zao baada ya 1200 h.
Utulivu mzuri wa kemikali na upinzani wa kutu
Fiber ya basalt inayoendelea ina vijenzi kama vile K2O, MgO) na TiO2, na vipengele hivi vina manufaa makubwa sana katika kuboresha upinzani wa kutu wa kemikali na utendakazi wa nyuzinyuzi zisizo na maji, na huchukua jukumu muhimu sana.Ikilinganishwa na utulivu wa kemikali wa nyuzi za kioo, ina faida zaidi, hasa katika vyombo vya habari vya alkali na tindikali.Nyuzinyuzi za basalt pia zinaweza kudumisha upinzani wa juu katika myeyusho uliojaa wa Ca(OH)2 na vyombo vya habari vya alkali kama vile saruji.Mali ya kutu ya alkali.
High moduli ya elasticity na nguvu tensile
Moduli ya elastic ya nyuzi za basalt ni: 9100 kg/mm-11000 kg/mm, ambayo ni ya juu zaidi kuliko ile ya nyuzi za kioo zisizo na alkali, asbesto, nyuzi za aramid, nyuzi za polypropen na nyuzi za silicon.Nguvu ya mkazo ya nyuzinyuzi ya basalt ni 3800-4800 MPa, ambayo ni ya juu zaidi ya ile ya nyuzinyuzi kubwa za kaboni, aramid, nyuzinyuzi za PBI, nyuzinyuzi za chuma, nyuzi za boroni, na nyuzinyuzi za alumina, na inalinganishwa na nyuzi za kioo S.Fiber ya basalt ina wiani wa 2.65-3.00 g/cm3 na ugumu wa juu wa 5-9 kwenye kiwango cha Mohs, kwa hiyo ina upinzani bora wa kuvaa na nguvu za kuvuta.Nguvu zake za mitambo zinazidi zaidi ya nyuzi za asili na nyuzi za synthetic, hivyo ni nyenzo bora ya kuimarisha, na sifa zake bora za mitambo ziko mbele ya nyuzi nne za juu za utendaji.
Insulation bora ya sauti
Fiber ya basalt inayoendelea ina insulation bora ya sauti na mali ya kunyonya sauti.Inaweza kujulikana kutokana na mgawo wa ufyonzaji wa sauti wa nyuzi katika masafa tofauti kwamba mgawo wake wa unyonyaji wa sauti huongezeka sana kadiri masafa yanavyoongezeka.Kwa mfano, ikiwa nyenzo ya kunyonya sauti iliyotengenezwa na nyuzi ya basalt yenye kipenyo cha 1-3μm (wiani 15 kg/m3, unene 30mm) imechaguliwa, nyuzi hazitaharibiwa chini ya hali ya mzunguko wa sauti wa 100-300 Hz. , 400-900 Hz na 1200-7 000 HZ.Vigawo vya kunyonya sauti vya nyenzo ni 0. 05~0.15, 0. 22~0.75 na 0.85 ~ 0.93, kwa mtiririko huo.
Sifa bora za Dielectric
Resistivity ya kiasi cha fiber ya basalt inayoendelea ni amri ya ukubwa wa juu kuliko ile ya fiber ya kioo E, na ina mali nzuri ya dielectric.Ingawa ore ya basalt ina oksidi ya conductive na sehemu kubwa ya karibu 0.2, baada ya matibabu maalum ya uso na wakala maalum wa kuyeyusha, tangent ya upotezaji wa dielectric ya nyuzi ya basalt ni 50% chini kuliko ile ya nyuzi za glasi, na upinzani wa kiasi cha nyuzi. pia ni ya juu kuliko ile ya fiber kioo.
Utangamano wa Silicate ya Asili
Ina mtawanyiko mzuri wa saruji na saruji, nguvu ya kufunga yenye nguvu, upanuzi thabiti wa mafuta na mgawo wa mnyweo, na upinzani mzuri wa hali ya hewa.
Hygroscopicity ya chini
Hygroscopicity ya nyuzi za basalt ni chini ya 0.1%, ambayo ni ya chini kuliko ile ya nyuzi za aramid, pamba ya mwamba na asbestosi.
Conductivity ya chini ya mafuta
Unyuzi wa joto wa nyuzi za basalt ni 0.031 W/m·K -0.038 W/m·K, ambayo ni ya chini kuliko ile ya nyuzi za aramid, nyuzinyuzi za aluminium silicate, nyuzi za glasi zisizo na alkali, pamba ya mwamba, nyuzi za silicon, nyuzinyuzi za kaboni na pua. chuma.
Ikilinganishwa na nyuzi zingine, nyuzi za basalt zina utendaji bora katika nyanja nyingi.
| Kipengee | Fiber ya Basalt inayoendelea | Nyuzi za Carbon | Fiber ya Aramid | Fiber ya kioo |
| Uzito/(g•cm-3) | 2.6-2.8 | 1.7-2.2 | 1.49 | 2.5-2.6 |
| Joto la Uendeshaji/℃ | -260~880 | ≤2000 | ≤250 | -60 ~ 350 |
| Uendeshaji wa Joto/(W/m•K) | 0.031-0.038 | 5-185 | 0.04-0.13 | 0.034-0.040 |
| Upinzani wa Sauti/(Ω•m) | 1×1012 | 2×10-5 | 3×1013 | 1×1011 |
| Mgawo wa Kunyonya Sauti /% | 0.9-0.99 | 0.8-0.93 | ||
| Modulus ya Elastic/GPa | 79.3-93.1 | 230-600 | 70-140 | 72.5-75.5 |
| Nguvu ya Mkazo/MPa | 3000-4840 | 3500-6000 | 2900-3400 | 3100-3800 |
| Kipenyo cha Monofilament/um | 9-25 | 5-10 | 5-15 | 10-30 |
| Kurefusha Wakati wa Mapumziko/% | 1.5-3.2 | 1.3-2.0 | 2.8-3.6 | 2.7-3.0 |
Utumiaji wa nyuzi za basalt
Isiyoonekana
Fiber ya basalt ina sifa ya nguvu ya juu na upinzani wa joto la juu na la chini, ambalo linafaa sana kwa mahitaji ya nyenzo za uso wa ndege na makombora.Wakati huo huo, ina sifa za kunyonya kwa wimbi na upenyezaji wa sumaku, ambayo inaweza kutambua kutoonekana kwa rada.Kwa hivyo nyuzinyuzi za kaboni za basalt zinaweza kuchukua nafasi ya nyuzinyuzi za kaboni kwa ndege na makombora ya siri.
Inayozuia risasi
Kwa sasa, nyuzi za polyethilini zenye uzito wa juu wa Masi hutumiwa kwa vests za kuzuia risasi, ambazo zina upinzani mdogo wa joto, na nguvu zao na moduli zitapungua chini ya kiwango cha juu cha joto cha risasi, ambacho kitaathiri athari ya risasi.Kwa kulinganisha, fiber ya basalt ina upinzani mkali wa joto la juu, hivyo tatizo hili halipo.
Anga
Fiber ya basalt ina conductivity ya chini ya mafuta na retardancy nzuri ya moto.Aina ya joto ya kazi ni -269 ° C ~ 700 ° C, ambayo inakabiliwa na joto la juu na la chini.Ili kukidhi mahitaji ya mahitaji ya vifaa katika uwanja wa anga, vifaa vingi vya anga vya Urusi vinafanywa kwa nyenzo hii.
Maombi katika uwanja wa uhandisi wa barabara
Fiber ya basalt ina faida ya nguvu ya juu ya mkazo, sifa nzuri za mitambo, upinzani wa joto la juu, ulinzi wa UV, upinzani wa asidi, upinzani wa alkali, upinzani wa chumvi, na upinzani wa kuzeeka.Ikilinganishwa na nyuzi nyingine, utendaji wake wa kina ni bora, na pia inakidhi mahitaji ya vifaa katika uwanja wa uhandisi wa barabara.Kwa hiyo, bidhaa zaidi na zaidi za nyuzi za basalt zimetumika katika uhandisi wa barabara katika miaka ya hivi karibuni.
Insulation ya joto, upinzani wa joto, uwanja wa ulinzi wa moto
Fiber ya basalt ina sifa ya upinzani wa joto la juu, na inaweza kusokotwa kwenye kitambaa kisichoshika moto, ambacho hutumiwa katika baadhi ya maeneo ya ulinzi wa moto.Inaweza pia kusokotwa kwenye mfuko wa chujio wa halijoto ya juu kwa ajili ya kuchujwa kwa halijoto ya juu na kuondoa vumbi.Kwa kuongeza, inaweza pia kufanywa kwa sindano iliyojisikia, ambayo hutumiwa katika baadhi ya mashamba ya insulation ya mafuta.
Sekta ya ujenzi
Kutumia upinzani bora wa kutu wa nyuzi za basalt, inaweza kuunganishwa na vinyl au resin epoxy kwa njia ya pultrusion, vilima na taratibu nyingine ili kufanya aina mpya ya nyenzo za ujenzi.Nyenzo hii ina nguvu ya juu, upinzani bora wa asidi na upinzani wa kutu, na inaweza kutumika katika uhandisi wa umma badala ya baa za chuma.Aidha, mgawo wa upanuzi wa nyuzi za basalt ni sawa na saruji, na hakutakuwa na shinikizo kubwa la joto kati ya hizo mbili.
Sehemu ya magari
Fiber ya basalt ina mgawo thabiti wa msuguano na inaweza kutumika katika nyenzo za kuimarisha msuguano, kama vile pedi za kuvunja.Kutokana na mgawo wa juu wa kunyonya sauti, inaweza kutumika kwenye baadhi ya sehemu za ndani ili kufikia athari ya insulation sauti na kupunguza kelele.
Uwanja wa Petrochemical
Upinzani wa kutu wa nyuzi za basalt huipa faida za kipekee katika uwanja wa petrochemical.Ya kawaida ni vilima vya mabomba ya shinikizo la juu pamoja na resin epoxy, ambayo ina athari mbili za kuhifadhi joto na kupambana na kutu.
Ingawa nyuzi za basalt bado zina shida kama vile mabadiliko makubwa ya muundo wa madini, gharama kubwa za uzalishaji, na ufanisi mdogo wa uzalishaji, shida hizi ni changamoto na fursa za ukuzaji na utumiaji wa nyuzi za basalt.
Kwa mafanikio ya teknolojia ya kuchora nyuzi za basalt za ndani, utendaji wa nyuzi za basalt ni imara zaidi, gharama ni ya chini, na ina matarajio makubwa sana ya maombi.
Muda wa kutuma: Dec-14-2022