Bazalt vlakna (BF) je nova vrsta neorganskog, ekološki prihvatljivog materijala visokih performansi. Boja mu je uglavnom smeđa i pomalo zlatna. Sastoji se od SiO2, Al2O3, CaO, FeO i drugih oksida, kao i od male količine nečistoća. Svaka komponenta u vlaknu ima svoja specifična svojstva. Bazaltno kontinuirano vlakno, kao materijal za ojačavanje, ne samo da ima dobru stabilnost, odlična mehanička svojstva i otpornost na koroziju, već ima i prednosti dobre izolacije, izvrsnih svojstava toplinske i zvučne izolacije i dobrih svojstava prijenosa valova.
Budući da sama bazaltna ruda daje bazaltnom vlaknu mnoga odlična svojstva, sama bazaltna vlakna ima visoku izdržljivost i odlična mehanička svojstva. Ove prednosti su vrlo praktične iu vojnom iu civilnom polju.
Trenutno se u proizvodnji koristi vatrootporno platno tkano od predenja bazaltnih vlakanavatrootporna i izolirajuća zaštitna odjećai ćebad za gašenje požara. Proizvodi se uglavnom koriste u zaštiti od požara, metalurgiji, vojnoj industriji i drugim industrijama. Potencijalno tržište bazaltnih vlakana je kao zamjena za staklena vlakna. Uoblast armature zgrada, performanse bazaltnih vlakana su bliske onima od karbonskih vlakana, ali je cijena nekoliko puta ili čak desetine puta niža od karbonskih vlakana. U domaćem građevinarstvu, može djelomično zamijeniti skupa karbonska vlakna za strukturno ojačanje, smanjujući troškove projekata strukturnog ojačanja u Kini. Ovisnost o karbonskim vlaknima. U smislukompozitnih materijala, može se kombinovati sa raznim smolama kako bi se formirali kompozitni materijali koji se mogu koristiti kao konstrukcijski materijali, kao npr.lopatice vjetroagregata, konstrukcije trupa vozila, cijevi i rezervoari otporni na koroziju i pritisak, te osnovni materijali za štampane ploče.
1.
Bazalt koji se koristi u oblasti zaštite od požara i izolacije je široko rasprostranjen u Kini i jeftin je. Cijena njegove proizvodnje vlakana je niska. Ima očigledne sveobuhvatne prednosti u odnosu na hemijska vlakna, staklena vlakna, karbonska vlakna, itd., i ima veliki potencijal zamjene. To je visokotehnološki i novi proizvodi sa visokom dodanom vrijednošću.
Posljednjih godina, zeleni vatrostalni i termoizolacijski materijali postupno privlače pažnju ljudi. Kao zeleni materijal, bazaltna vlakna su postala prvi izbor za prevenciju požara i toplotnu izolaciju. Ima karakteristike male težine, zaštite od požara, toplotne izolacije i lijepog izgleda. Kompozitni vatrootporni i toplotnoizolacioni materijal od bazaltnih vlakana koji se sastoji od sloja tkanine od bazaltnih vlakana, sloja gume otpornog na visoke temperature, sloja filma od poliesterskih vlakana, reflektujućeg sloja aluminijuma taloženog parom i mešavine viskoze i Basofila otporne na vatru sloj tkanine ima dobru otpornost na vatru, toplinsku izolaciju i otpornost na visoke temperature. Performanse, u okruženju visoke temperature, može apsorbirati dio topline, imati bolji učinak toplinske izolacije i neće izgorjeti. Može imati bolju zaštitnu ulogu i koristi se u zaštiti od požara, petrohemijskoj industriji, vojsci i metalurgiji i drugim oblastima.
Prema Qi Fengjieu, profesoru na Školi za polimerne materijale Univerziteta Northeastern, vatrootporna tkanina od bazaltnih vlakana ima visoku temperaturnu otpornost i dobar učinak toplotne izolacije. Otpornost na temperaturu može biti i do 650 stepeni, a granični indeks kiseonika je veći od 68, što je mnogo bolje od organskih vlakana kao što je aramid. , posebno pogodan za pripremu industrijskih protivpožarnih zavjesa. Vatrootporna tkanina od bazaltnih vlakana neće se deformisati ili prsnuti pod dejstvom plamena na 1000 stepeni, a vreme otpornosti na vatru može se održati više od 1 sat. Takođe može igrati zaštitnu ulogu u okruženjima sa vlagom, parom, dimom i hemijskim gasovima. Osim toga, ako se bazaltna vlakna pomiješaju s drugim vlaknima, mogu se izraditi u visoko-standardne vatrootporne tkanine, koje imaju očigledne prednosti kada se koriste u opremi za specijalne snage.
Sudeći po trenutnoj primjeni na tržištu, DuPontova vlakna od kevlara, Nomexa i teflona su korištena kao poželjna sirovina za vatrootporne tkanine u inostranstvu. Iako navedene tri sirovine imaju svojstva otpornosti na visoke temperature i hemijske reakcije, nisu otporne na visoke temperature iznad 370 stepeni. Doći će do karbonizacije i raspadanja. Vatrootporna tkanina od bazaltnih vlakana je tkana od GBF-ove neprekidne prede od bazaltnih vlakana od 7 μm ~ 9 μm i tretirana je netoksičnim premazom otpornim na visoke temperature. Neće se topiti, kapati ili se skupljati i neće biti otrovan. Izduvni gasovi mogu u potpunosti postati moćna alternativa kevlaru,
Nomex, teflon i druge vatrootporne tkanine od vlakana. Bazaltna vlakna se teško formiraju i kontrolišu tokom procesa proizvodnje, što ograničava razvoj industrijskog tekstila od bazaltnih vlakana u nekim poljima.
Trenutno je samo nekoliko zemalja u svijetu, poput Rusije, Ukrajine i Kine, ovladalo ovom tehnologijom proizvodnje. Ukupna proizvodnja u svijetu je manja od 3.500 tona.Nakon napornog istraživanja i prakse, kineske kompanije su prevazišle tehničke poteškoće u proizvodnji bazaltnih vlakana i započele masovnu proizvodnju. Proizvodnja formira određenu tržišnu skalu.
2
Bazaltno vlakno koje se koristi u automobilskoj industriji ne samo da ima visoku čvrstoću, dobru termičku stabilnost, nije lako oštetiti par, ima nisko trošenje i stabilan koeficijent trenja, već je i pristupačno. Primjena bazaltnih vlakana u materijalima za ojačanje trenjem može ne samo povećati vijek trajanja automobilskih frikcionih materijala i povećati temperaturu upotrebe frikcionih materijala, već i riješiti različite nepovoljne faktore trenutnih frikcionih materijala i pomoći u rješavanju fenomena toplinskog raspada koji se javlja u tradicionalnim automobilima. kočnice. Time se smanjuje pojava saobraćajnih nezgoda.
Tijelo izrađeno od bazaltnih vlakana
Španska kompanija GALFER uspješno je razvila 1052 seriju kočionih pločica za motocikle proizvedene od bazaltnih vlakana kao glavnog vlakna za ojačanje. Konstrukcije otporne na visoke temperature od bazaltnih vlakana koriste se kao materijali za ojačanje trenjem za automobilske kočnice, kvačila, itd., što ne samo da pomaže u brzom razvoju automobila, već i pomaže u poboljšanju sigurnosnih performansi automobila. Njegov razvoj ima široku tržišnu perspektivu.
Kao što se može vidjeti iz gornje tabele, gustoća materijala bazaltnih vlakana je umjerena, njegova vlačna čvrstoća je ekvivalentna čvrstoći staklenih vlakana, a otpornost na habanje frikcionog materijala ojačanog bazaltnim vlaknima veća je od azbestnih vlakana, čeličnih vlakana i staklenih vlakana. . Ispitivanjem performansi kočionih pločica ojačanih bazaltnim vlaknima, vjeruje se da one imaju karakteristike stabilnog visokotemperaturnog koeficijenta trenja, malog termičkog raspada i niske buke kočenja, te da je pogodan kao glavni materijal za ojačanje frikcionih materijala.
Automobilski filteri od bazaltnih vlakana mogu filtrirati i odvajati čvrste čestice u automobilskim izduvnim gasovima u uslovima visoke temperature, smanjujući urbano zagađenje uzrokovano izduvnim gasovima automobila. Štaviše, njegovi filterski materijali imaju prednost što se koriste pod visokim temperaturnim uslovima dugo vremena uz održavanje stabilnih performansi. Filterska tkanina napravljena od kontinuiranog bazaltnog vlakna u Rusiji i Ukrajini ima gubitak mase od samo 12% kontinuiranog bazaltnog vlakna na visokoj temperaturi od 900 stepeni. Primena materijala za filtere za automobile od bazaltnih vlakana ispunjava zahteve zaštite životne sredine u novom veku, a takođe je pogodna za zadovoljenje težnje ljudi za vozilima visokih performansi.
U poređenju sa staklenim vlaknima, koja se široko koriste u unutrašnjim materijalima, apsorpcija zvuka i otpornost na toplotu bazaltnih vlakana su mnogo veća od E-staklenih vlakana.
Primjena materijala od bazaltnih vlakana za toplinsku izolaciju i apsorpciju zvuka na automobile pomoći će poboljšanju performansi zvučne izolacije između automobila i vanjskog svijeta i smanjiti buku koju stvaraju dijelovi automobila. Japan je odabrao bazaltna vlakna kao najbolji materijal za razvoj automobilskih prigušivača. Godišnja potražnja za automobilskim zvučnim i toplotnoizolacionim vlaknima je više od 100,000 tona, tako da bazaltna vlakna imaju veliki potencijal za razvoj tržišta u ovom pogledu. .
3.
Koristi se u građevinarstvu, beton armirani bazaltnim vlaknima je novi betonski kompozitni materijal nastao miješanjem bazaltnih kontinuiranih vlakana ili diskontinuiranih vlakana u beton u razumnoj količini i na odgovarajući način. Zadržava prednosti visoke tlačne čvrstoće betona i povećava. Njegova svojstva zatezanja, otpornosti na habanje i udarce igraju ulogu u ojačavanju, kaljenju i produženju vijeka trajanja betonskih projekata. Bazaltno vlakno je tipično silikatno vlakno sa prirodnom kompatibilnošću. Lako se raspršuje kada se pomiješa sa cementnim betonom i malterom. Volumen svježe miješanog betona od bazaltnih vlakana je stabilan i ima dobru obradivost.
U poređenju sa običnim betonom, beton od bazaltnih vlakana takođe ima superiornu temperaturnu otpornost, otpornost na skupljanje i otpornost na koroziju, što je korisno za poboljšanje trajnosti betonskih projekata i proširenje obima upotrebe betona. Pravilno ugrađivanje bazaltnih vlakana u beton može poboljšati otpornost betona na udar, smanjiti njegovu lomljivost i poboljšati mehanička svojstva betona.
Sirovine za proizvodnju bazaltnih vlakana dobijaju se od prirodnih vulkanskih ekstruzivnih stijena. Sirovine ne sadrže gotovo nikakve sastojke štetne po zdravlje ljudi, što čini promociju bazalt vlaknastog betona u oblasti građevinarstva značajnom u uštedi resursa i ekološki prihvatljivosti.
4
Preporučuje se da bazaltna vlakna imaju izvrsna svojstva termičke zaštite i mehanička svojstva. Međutim, različiti podaci također pokazuju da je najveći nedostatak bazaltnog vlakna to što je njegova gustoća nešto veća od ostalih vlakana. Stoga u primjeni bazalta treba u potpunosti ojačati istraživačko-razvojne mogućnosti i nivo tehnologije proizvodnje bazaltnih vlakana, a procesne parametre treba razumno odabrati u dizajnu organizacije i strukture tkanine kako bi se izbjegla dodatna opterećenja radnika ili korisnika zbog prekomjerna težina tekstila. Opterećenje rada, a time i primjena bazaltne tkanine sa dobrim svojstvima termičke zaštite na oblast zaštite od plamena, također će imati učinak na najbolju upotrebu materijala i dvostruko bolji rezultat uz upola manje truda.
Vlakna visokih performansi otporna na vatru naširoko se koriste u visokotehnološkim industrijama, vrhunskim tehnologijama i oblastima posebne opreme. Međutim, rijetko se koriste u industrijskim i civilnim područjima gdje je potražnja na tržištu velika. Glavni razlog je to što imaju manje sorti, više cijene i loša svojstva nošenja. Razlika. Granični indeks kiseonika bazaltnog vlakna je izuzetno visok, a radi se o neorganskom vlaknu. Ne emituje štetne gasove prilikom sagorevanja. Međutim, njegova cijena je visoka, a učinak nošenja je loš. Može se mešati sa drugim vlaknima kako bi mešana tkanina bila ne samo otporna na vatru, već i izdržljiva. Smanjite ili čak eliminišite emisiju štetnih gasova u reakcijama sagorevanja. Na primjer, kombiniranjem otpornosti na vatru bazaltnog vlakna s udobnošću, upijanjem vlage i prozračnošću pamuka, te miješanjem u određenom omjeru, može se osigurati da tkanina ima dobru otpornost na vatru i dobra. Ne samo da poboljšava udobnost i okoliš štiti proizvod, ali i poboljšava performanse nošenja proizvoda.
Kao nova vrsta vlakana visokih performansi, bazaltna vlakna imaju prednosti u performansama, tehničke prednosti i prednosti u pogledu troškova. Trenutno, nivo istraživanja i razvoja bazaltnih vlakana u mojoj zemlji još uvijek zaostaje za razvijenim zemljama. Kako u potpunosti transformirati tri glavne prednosti bazaltnih vlakana zahtijeva dalje poboljšanje i optimizaciju performansi i tehnologije proizvodnje bazaltnih vlakana. Istovremeno, ojačati tehnologiju modifikacije površine industrijskog tekstila kako bi se poboljšala njihova mehanička svojstva i svojstva protiv starenja u okolišu, razvili konkurentni i diferencirani novi proizvodi, proširili opseg primjene i povećali promociju na tržištu, tako da se bazaltna vlakna mogu koristiti brže Bolje iskoristite njegove prednosti i promovirajte nadogradnju proizvoda u srodnim oblastima.
