Basalt Fiber (BF) on uut tüüpi anorgaaniline, keskkonnasõbralik ja suure jõudlusega materjal. Selle värvus on üldiselt pruun ja veidi kuldne. See koosneb SiO2-st, Al2O3-st, CaO-st, FeO-st ja muudest oksiididest, samuti vähesest kogusest lisanditest. Igal kiu komponendil on oma spetsiifilised omadused. Basalt pidevkiud tugevdava materjalina ei ole mitte ainult hea stabiilsuse, suurepäraste mehaaniliste omaduste ja korrosioonikindlusega, vaid sellel on ka hea isolatsiooni, suurepäraste soojus- ja heliisolatsiooniomaduste ning heade laineülekandeomaduste eelised.
Kuna basaltmaak ise annab basaltkiule palju suurepäraseid omadusi, on basaltkiul endal kõrge vastupidavus ja suurepärased mehaanilised omadused. Need eelised on väga praktilised nii militaar- kui ka tsiviilvaldkonnas.
Praegu on tootmisel kasutatud basaltkiu ketramisest kootud tulekindlat riietleegiaeglustav ja isoleeriv kaitseriietusja tulekustutustekid. Tooteid kasutatakse peamiselt tulekaitses, metallurgias, sõjatööstuses ja muudes tööstusharudes. Potentsiaalne basaltkiu turg on klaaskiu asendus. sissehoonete tugevdamise valdkond, on basaltkiu jõudlus lähedane süsinikkiu omale, kuid hind on mitu korda või isegi kümneid kordi madalam kui süsinikkiul. Kodumaises tsiviilehituses võib see osaliselt asendada kallist süsinikkiudu konstruktsiooni tugevdamiseks, vähendades konstruktsiooni tugevdamise projektide kulusid Hiinas. Sõltuvus süsinikkiust. Seoseskomposiitmaterjalid, saab seda kombineerida erinevate vaikudega, et moodustada komposiitmaterjale, mida saab kasutada konstruktsioonimaterjalidena, nttuuleturbiinide labad, sõidukite kerekonstruktsioonid, korrosiooni- ja rõhukindlad torud ja mahutid ning trükkplaadi alusmaterjalid.
1.
Tulekaitse ja isolatsiooni valdkonnas kasutatav basalt on Hiinas laialt levinud ja odav. Selle kiu tootmiskulud on madalad. Sellel on ilmsed ulatuslikud eelised võrreldes keemilise kiu, klaaskiuga, süsinikkiuga jne ning sellel on suur asenduspotentsiaal. Tegemist on kõrgtehnoloogilise ja kõrge lisandväärtusega uute toodetega.
Viimastel aastatel on rohelised tule- ja soojusisolatsioonimaterjalid tasapisi inimeste tähelepanu äratanud. Rohelise materjalina on basaltkiust saanud esimene valik tulekahjude ennetamiseks ja soojusisolatsiooniks. Sellel on kerge kaal, tulekahju vältimine, soojusisolatsioon ja ilus välimus. Basaltkiudkomposiit tulekindel ja soojust isoleeriv materjal, mis koosneb basaltkiudkangakihist, kõrge temperatuurikindlast kummikihist, polüesterkiudkilekihist, aurustatud alumiiniumist peegeldavast kihist ning leegiaeglustavast viskoosist ja Basofil segust. kangakihil on hea leegiaeglustav, soojust isoleeriv ja kõrge temperatuuritaluvus. Kõrge temperatuuriga keskkonnas võib see neelata osa soojusest, sellel on parem soojusisolatsiooniefekt ja see ei põle. See võib mängida paremat kaitserolli ja seda kasutatakse tulekaitses, naftakeemiatööstuses, sõjaväes ja metallurgias ning muudes valdkondades.
Kirdeülikooli polümeermaterjalide kooli professori Qi Fengjie sõnul on basaltkiust tulekindlal riidel kõrge temperatuuritaluvus ja hea soojusisolatsiooniefekt. Temperatuuritaluvus võib olla kuni 650 kraadi ja piirav hapnikuindeks on suurem kui 68, mis on palju parem kui orgaanilised kiud, näiteks aramiid. , sobib eriti hästi tööstuslike tulekardinate valmistamiseks. Basaltkiust tulekindel riie ei deformeeru ega lõhke leegi toimel 1000 kraadi juures ning tulepüsivusaeg võib püsida kauem kui 1 tund. Samuti võib see mängida kaitsvat rolli niiskuse, auru, suitsu ja keemiliste gaasidega keskkondades. Lisaks, kui basaltkiudu segatakse teiste kiududega, saab sellest valmistada kõrgema standardiga leegiaeglustavaid kangaid, millel on erivägedega seotud seadmetes kasutamisel ilmsed eelised.
Otsustades praeguse tururakenduse põhjal, on välisriikides tulekindlate kangaste eelistatud toorainena kasutatud DuPonti kevlari, nomexi ja tefloni kiude. Kuigi ülaltoodud kolmel toorainel on kõrgetele temperatuuridele ja keemilistele reaktsioonidele vastupidavad omadused, ei ole need vastupidavad kõrgetele temperatuuridele üle 370 kraadi. Toimub karboniseerumine ja lagunemine. Basaltkiust tulekindel riie on kootud GBF-i 7 μm ~ 9 μm pidevast basaltkiust kedratud lõngast ja seda on töödeldud kõrgele temperatuurile vastupidava, mittetoksilise kattega. See ei sula, ei tilgu ega kahane kuumusega ega ole mürgine. Gaasi heitgaasist võib saada kevlari võimas alternatiiv,
Nomex , Teflon ja muud tulekindlad kiudlapid. Basaltkiudu on tootmisprotsessi käigus raske vormida ja kontrollida, mis piirab mõnes valdkonnas basaltkiust tööstusliku tekstiili väljatöötamist.
Praegu on seda tootmistehnoloogiat omandanud vaid vähesed riigid maailmas, näiteks Venemaa, Ukraina ja Hiina. Kogutoodang maailmas on alla 3500 tonni.Pärast rasket uurimist ja praktikat on Hiina ettevõtted ületanud basaltkiu tootmise tehnilised raskused ja alustanud masstootmist. Tootmine moodustab teatud turuskaala.
2
Autotööstuses kasutataval basaltkiul ei ole mitte ainult kõrge tugevus, hea termiline stabiilsus, seda pole lihtne paari kahjustada, sellel on madal kulumine ja stabiilne hõõrdetegur, vaid see on ka taskukohane. Basaltkiu kasutamine hõõrdetugevdusmaterjalides ei saa mitte ainult pikendada autode hõõrdematerjalide eluiga ja tõsta hõõrdematerjalide kasutustemperatuuri, vaid ka lahendada praeguste hõõrdematerjalide mitmesuguseid ebasoodsaid tegureid ja aidata lahendada traditsioonilistes autodes esinevat termilise lagunemise nähtust. pidurid. Vähendades seeläbi liiklusõnnetuste esinemist.
Basaltkiust korpus
Hispaania ettevõte GALFER on edukalt välja töötanud mootorratta piduriklotside seeria 1052, mis on toodetud basaltkiust kui peamisest tugevduskiust. Kõrgele temperatuurile vastupidavaid basaltkiust konstruktsioone kasutatakse hõõrdetugevdusmaterjalina autopidurite, sidurite jms jaoks, mis mitte ainult ei aita kaasa autode kiirele arendamisele, vaid aitab parandada ka autode ohutust. Selle arengul on laiad turuväljavaated.
Nagu ülaltoodud tabelist näha, on basaltkiu materjali tihedus mõõdukas, selle tõmbetugevus on samaväärne klaaskiu omaga ja basaltkiuga tugevdatud hõõrdematerjali kulumiskindlus on kõrgem kui asbestkiust, teraskiust ja klaaskiust. . Basaltkiuga tugevdatud piduriklotside jõudluse testimise kaudu arvatakse, et sellel on stabiilne kõrgel temperatuuril hõõrdetegur, väike termiline lagunemine ja madal pidurdusmüra ning see sobib hõõrdematerjalide peamiseks tugevdusmaterjaliks.
Autode basaltkiust filtrimaterjalid võivad kõrgel temperatuuril filtreerida ja eraldada tahkeid osakesi autode heitgaasides, vähendades autode heitgaaside põhjustatud linnareostust. Lisaks on selle filtrimaterjalide eeliseks see, et neid kasutatakse kõrgel temperatuuril pikka aega, säilitades samal ajal stabiilse jõudluse. Venemaal ja Ukrainas valmistatud pidevast basaltkiust filterkangas on kõrgel temperatuuril 900 kraadi massikadu vaid 12% pidevast basaltkiust. Basaltkiust mootorsõidukite filtrimaterjalide kasutamine vastab uuel sajandil keskkonnakaitse nõuetele ja soodustab ka inimeste ihaldust suure jõudlusega sõidukite järele.
Võrreldes klaaskiuga, mida kasutatakse laialdaselt sisustusmaterjalides, on basaltkiu helineelduvus ja kuumakindlus palju suurem kui E-klaaskiul.
Soojusisolatsiooni ja heli neelavate basaltkiudmaterjalide kasutamine autodele aitab parandada heliisolatsiooni jõudlust auto ja välismaailma vahel ning vähendada autoosade tekitatavat müra. Jaapan on valinud basaltkiu parimaks materjaliks autode summutite arendamiseks. Aastane nõudlus autode heli- ja soojusisolatsioonikiudmaterjalide järele on üle 100,000 tonni, seega on basaltkiul selles osas suur turuarengu potentsiaal. .
3.
Ehitustehnika valdkonnas kasutatav basaltkiudraudbetoon on uus betoonkomposiitmaterjal, mis saadakse basalt pidevate kiudude või katkendlike kiudude segamisel betooniks mõistlikus koguses ja sobival viisil. See säilitab betooni kõrge survetugevuse eelised ja suurendab Selle tõmbe-, kulumis- ja löögikindlad omadused mängivad rolli tugevdamisel, karastamisel ja kasutusea pikendamisel betooniprojektides. Basaltkiud on tüüpiline loodusliku ühilduvusega silikaatkiud. Tsementbetooni ja mördiga segamisel hajub see kergesti. Värskelt segatud basaltkiudbetooni maht on stabiilne ja hea töödeldavusega.
Võrreldes tavalise betooniga on basaltkiudbetoonil ka parem temperatuuri-, kokkutõmbumis- ja korrosioonikindlus, mis on kasulik betooniprojektide vastupidavuse parandamiseks ja betooni kasutusala laiendamiseks. Basaltkiu nõuetekohane lisamine betooni võib parandada betooni löögikindlust, vähendada selle haprust ja parandada betooni mehaanilisi omadusi.
Tooraine basaltkiu tootmiseks saadakse looduslikest vulkaanilistest ekstrusioonikivimitest. Tooraine ei sisalda peaaegu üldse inimese tervisele kahjulikke koostisosi, mistõttu on basaltkiudbetooni propageerimine ehitustehnika vallas oluline ressursside säästmise ning rohelise ja keskkonnasõbralikkuse seisukohalt.
4
Soovitav on, et basaltkiul oleks suurepärased termilise kaitse omadused ja mehaanilised omadused. Erinevad andmed näitavad aga ka seda, et basaltkiu suurimaks miinuseks on see, et selle tihedus on veidi suurem kui teistel kiududel. Seetõttu tuleks basaldi kasutamisel täielikult tugevdada basaltkiu uurimis- ja arendustegevuse võimalusi ning tootmistehnoloogia taset ning kanga korralduse ja struktuuri kavandamisel tuleks protsessi parameetrid valida mõistlikult, et vältida töötajate või kasutajate täiendavat koormust. tekstiilide liigne kaal. Töökoormus, seega heade termokaitseomadustega basaltkanga kandmine leegiaeglustava kaitse valdkonda tagab ka parima materjalikasutuse ja poole väiksema pingutusega kaks korda parema tulemuse.
Suure jõudlusega leegiaeglustavaid kiude kasutatakse laialdaselt kõrgtehnoloogilistes tööstusharudes, tipptehnoloogiates ja eriseadmete valdkonnas. Kuid neid kasutatakse harva tööstus- ja tsiviilvaldkonnas, kus turunõudlus on suur. Peamine põhjus on see, et neil on vähem sorte, kõrgemad hinnad ja kehvad kulumisomadused. Erinevus. Basaltkiu piirav hapnikuindeks on äärmiselt kõrge ja see on anorgaaniline kiud. See ei eralda põlemisel kahjulikke gaase. Selle hind on aga kõrge ja kulumisvõime kehv. Seda saab segada teiste kiududega, et muuta segatud kangas mitte ainult väga leegiaeglustavaks, vaid ka vastupidavaks. Vähendada või isegi kõrvaldada põlemisreaktsioonides tekkivate kahjulike gaaside eraldumine. Näiteks kombineerides basaltkiu leegiaeglustus puuvilla mugavuse, niiskuse neeldumise ja hingavuse ning segades seda teatud vahekorras, võib see tagada, et kangal on hea leegiaeglustus ja hea see mitte ainult ei paranda mugavust ja keskkonnasõbralikkust. toote kaitset, vaid parandab ka toote kulumiskindlust.
Uut tüüpi suure jõudlusega kiududena on basaltkiul jõudluse eelised, tehnilised eelised ja kulueelised. Praegu jääb basaltkiu uurimis- ja arendustegevuse tase minu kodumaal endiselt arenenud riikide omast maha. Basaltkiu kolme peamise eelise täielik muutmine nõuab basaltkiu jõudluse ja tootmistehnoloogia edasist täiustamist ja optimeerimist. Samal ajal tugevdage tööstuslike tekstiilide pinna modifitseerimise tehnoloogiat, et parandada nende mehaanilisi ja keskkonnasõbralikke vananemisvastaseid omadusi, arendada konkurentsivõimelisi ja diferentseeritud uusi tooteid, laiendada rakenduste ulatust ja suurendada turu edendamist, et saaks kasutada basaltkiudu. kiiremini Kasutage selle eeliseid paremini ja edendage seotud valdkondade toodete uuendamist.
