Mis on basaltkiud?
Basaltkiud on peamise toorainena looduslikust basaltkivist valmistatud pidev kiud. Pärast sulamist temperatuuril 1450 - 1500 ℃ tõmmatakse see läbi plaatina - Rhodiumi sulami joonistamine suurel kiirusel. Värv on üldiselt pruun ja sellel on metalliline läige. See koosneb oksiididest nagu ränidioksiid, alumiiniumoksiid, kaltsiumoksiid, magneesiumoksiid, raudoksiid ja titaandioksiid. Basaltkiududel on palju suurepäraseid omadusi, näiteks kõrge tugevus, elektriline isolatsioon, korrosioonikindlus, kõrge temperatuurikindlus, vananemisvastane jne, ning sellel on hea ühilduvus keskkonnaga ega tekita sekundaarset reostust. Seetõttu on see tõeline roheline kõrgeim - jõudlus uus keskkonnakaitsematerjal.
Minu riik on võtme arendamiseks loetlenud basaltkiud ühe nelja peamise kiudude (süsinikkiud, aramiidkiud, ultra - suure molekulmassiga polüetüleen, basaltkiud). Lennunduse ja muude väljade vajadustel on laialdased rakenduse väljavaated.
Basaltkiu tootmisprotsess
Vulkaanipurskega moodustatud looduslikku basaltkivimit kasutatakse toorainena, purustatakse ja pannakse sulatusahjusse, kuumutatakse sulaseisundisse 1450 ~ 1500 ° C ja tõmmatakse kiiresti läbi plaatina - Rhodium sulami traadi tõmmatud puks ja basaltkiud toodetakse sel viisil.
Lühidalt öeldes on basaltkiudude valmistamine kõva vulkaanilise basaltkivi tõmmamine kõrgel temperatuuril siidiks.
Olemasoleva tehnoloogia toodetud basaltkiu läbimõõt võib ulatuda 6 ~ 13 μm, mis on juustest õhem.
Selle tootmisprotsess on näidatud alloleval joonisel.
Sula magma
Joonistamine
Amorfse anorgaanilise silikaatiainena on basaltkiudude kiudaine lühike tootmisperiood, lihtne protsess, tööstuslik reovesi ja heitgaas ning kõrge lisandväärtus. Seda tuntakse 21. sajandil “rohelise uue materjali” nime all.
Basaltkiu suurepärane esinemine
Puhtad looduslikud pidevad basaltikiud on kuldsed ja need on siledad silindrid, millel on täiesti ümmargune rist - Basaltkiududel on kõrge tihedus ja kõrge kõvadus, nii et sellel on suurepärane kulumiskindlus ja tõmbetugevus. Basaltkiud on amorfne aine ja selle hooldustemperatuur on üldiselt - 269 ~ 700 ° C (pehmenemispunkt on 960 ° C). See on happe- ja leeliseresistent, sellel on tugev UV -resistentsus, madal hügroskoopsus ja hea keskkonnakindlus. Lisaks on sellel hea isolatsiooni eelised, kõrge temperatuuri filteritavus, kiirgustakistus ja hea laine läbilaskvus, termiline šokk stabiilsus, keskkonna puhtus ja struktuuri jõudluse ja struktuurilise kvaliteedi suurepärase suhe.
Piisavad toorained
Basaltkiud on valmistatud joonistamise teel pärast basalti maagi sulamist ning basaltimaagi maal ja kuu on üsna objektiivsed ning tooraine maksumus on suhteliselt madal.
Keskkonnasõbralikud materjalid
Basalti maagi on looduslik materjal, boori ega muid leelismetalloksiide ei lasta tootmisprotsessi käigus välja, seega ei sadestata suitsu ja tolmu kahjulikke aineid ning see ei saa atmosfääri reostama. Veelgi enam, tootel on pikk kasutusaega, seega on see uut tüüpi roheline aktiivne keskkonnakaitsematerjal, kus on odavad, suure jõudlusega ja ideaalse puhtusega.
Kõrge temperatuur ja veekindlus
Pideva basaltkiu töötemperatuuri vahemik on üldiselt - 269 ~ 700 ° C (pehmenemispunkt on 960 ° C), samas kui klaaskiudu on - 60 ~ 450 ° C ja süsinikkiu maksimaalne töötemperatuur võib jõuda ainult 500 ° C -ni. Eriti kui basaltkiud töötab temperatuuril 600 ° C, võib selle tugevus pärast luumurdu säilitada 80% algsest tugevusest; Kui see töötab temperatuuril 860 ° C ilma kokkutõmbumiseta, suudab isegi suurepärase temperatuurikindlusega mineraalvill säilitada alles pärast luumurru tugevust. 50%- 60%, klaasvill on täielikult hävitatud. Süsinikkiust toodab CO ja CO2 umbes 300 ° C. Basaltiud võivad kuuma vee ajal temperatuuril 70 ° C säilitada kõrge tugevuse ja basalti kiud võivad osa oma tugevusest kaotada 1200 tunni pärast.
Hea keemiline stabiilsus ja korrosioonikindlus
Pidev basaltkiud sisaldab selliseid komponente nagu K2O, MgO) ja TiO2 ning need komponendid on äärmiselt kasulikud kiudainete keemilise korrosioonikindluse ja veekindla jõudluse parandamisel ning mängivad väga olulist rolli. Võrreldes klaaskiude keemilise stabiilsusega, on sellel rohkem eeliseid, eriti aluselistes ja happelistes söötmetes. Basaltkiud võib säilitada ka suuremat vastupidavust küllastunud CA (OH) 2 lahuses ja aluselises söötmes, näiteks tsemendil. Leelise korrosiooniomadused.
Kõrge elastsuse ja tõmbetugevuse moodul
Basaltkiu elastsusmoodul on: 9100 kg/mm - 11000 kg/mm, mis on kõrgem kui leelis - Basaltkiu tõmbetugevus on 3800 - 4800 MPa, mis on kõrgem kui suurte - pukseerimiskiudude, aramiidi, PBI -kiudainete, teraskiudude, boorikiudude ja alumiiniumoksiidi kiudainete omast ning on võrreldav S -klaasikiuduga. Basaltkiudude tihedus on 2,65 - 3,00 g/cm3 ja kõrge kõvadus 5 - 9 MOHS -i skaalal, seega on sellel suurepärane kulumiskindlus ja tõmbetugevus. Selle mehaaniline tugevus ületab kaugelt looduslike kiudude ja sünteetiliste kiudude oma, seega on see ideaalne tugevdusmaterjal ja selle suurepärased mehaanilised omadused on nelja kõrge - jõudluskiudude esirinnas.
Suurepärane heli isolatsioon
Pideval basaltkiudul on suurepärased heliisolatsioonid ja heli neeldumisomadused. Erinevatel sagedustel võib kiudainete heli neeldumise koefitsiendist teada saada, et selle heli neeldumise koefitsient suureneb sageduse suurenedes märkimisväärselt. Näiteks kui heli - neelav materjal, mis on valmistatud basaltkiust, mille läbimõõt on 1 - 3 μm (tihedus 15 kg/m3, paksus 30mm), ei kahjusta kiu audiosageduse tingimustes 100 - 300 Hz, 400 - 900 Hz ja 1200 - 7 000 Hz. Materjalide heli neeldumise koefitsiendid on 0. 05 ~ 0,15, 0. 22 ~ 0. Vastavalt 75 ja 0,85 ~ 0,93.
Silmapaistvad dielektrilised omadused
Pideva basaltkiu mahutakistus on suurusjärk kõrgem kui E klaaskiust ja sellel on head dielektrilised omadused. Ehkki basalti maagi sisaldab juhtivat oksiidi, mille massfraktsioon on ligi 0,2, on spetsiaalse pinnaga töötlemise spetsiaalse niisutajaga töötlemisel basaltkiudude dielektriline kadu 50% madalam kui klaaskiudude oma ja kiudainete mahutakistus on samuti suurem kui klaaskiust.
Looduslik silikaadiga ühilduvus
Sellel on hea dispersioon tsemendi ja betooniga, tugev sidumisjõud, järjepidev soojuspaisumise ja kokkutõmbumistegur ning hea ilmastikukindlus.
Madal hügroskoopsus
Basaltkiu hügroskoopsus on väiksem kui 0,1%, mis on väiksem kui aramiidkiudude, kivivilla ja asbestiga.
Madal soojusjuhtivus
Basaltkiud soojusjuhtivus on 0,031 W/m · K - 0,038 W/m · K, mis on madalam kui aramiidkiudude, alumiinium silikaatkiudude, leelisega - vaba klaaskiudu, kivimiviud, räni kiud, süsinikkiud ja roostevabast terasest.
Võrreldes teiste kiududega on basaltkiud paljudes aspektides suurepärane jõudlus.
Ese | Pidev basaltkiud | Süsinikkiud | Aramiidkiud | Klaaskiud |
Tihedus/(g • cm - 3) | 2,6 - 2,8 | 1,7 - 2.2 | 1.49 | 2,5 - 2,6 |
Töötemperatuur/℃ | - 260 ~ 880 | ≤2000 | ≤250 | - 60 ~ 350 |
Soojusjuhtivus/(w/m • k) | 0,031 - 0,038 | 5 - 185 | 0,04 - 0,13 | 0,034 - 0,040 |
Mahutakistus/(ω • m) | 1 × 1012 | 2 × 10-5 | 3 × 1013 | 1 × 1011 |
Heli neeldumise koefitsient/% | 0,9 - 0,99 | 0,8 - 0,93 | ||
Elastne moodul/GPA | 79,3 - 93,1 | 230 - 600 | 70 - 140 | 72,5 - 75,5 |
Tõmbetugevus/mpa | 3000 - 4840 | 3500 - 6000 | 2900 - 3400 | 3100 - 3800 |
Monofilament läbimõõt/um | 9 - 25 | 5 - 10 | 5 - 15 | 10 - 30 |
Pikenemine vaheajal/% | 1,5 - 3.2 | 1,3 - 2.0 | 2,8 - 3.6 | 2,7 - 3.0 |
Basaltkiudus
Nähtamatu
Basaltkiududel on kõrge tugevuse ning kõrge ja madala temperatuuriga vastupidavuse omadused, mis sobib väga õhusõidukite ja rakettide pinnamaterjali vajaduste jaoks. Samal ajal on sellel lainete imendumise ja magnetilise läbilaskvuse omadused, mis võivad radari nähtamatust realiseerida. Nii et basalt süsinikkiud võib osaliselt asendada varjatud lennukite ja rakettide süsinikkiudu.
Kuulikindel
Praegu kasutatakse kuulikindlate vestide jaoks tavaliselt ultra - suure molekulmassiga polüetüleenkiude, millel on madal soojustakistus, ning nende tugevus ja moodul vähenevad kuulide kõrge temperatuuri sulamise korral, mis mõjutavad kuulikindlat efekti. Seevastu basaltkiudul on tugev kõrge temperatuuri vastupidavus, nii et seda probleemi ei eksisteeri.
Kosmose
Basalti kiudul on madal soojusjuhtivus ja hea leegi aeglustumine. Töötemperatuuri vahemik on - 269 ° C ~ 700 ° C, mis on vastupidav nii kõrgele kui ka madalale temperatuurile. Lennundusvaldkonna materjalide nõudlike nõuete täitmiseks on suurem osa Venemaa lennundusmaterjalidest sellest materjalist.
Rakendused teedehnika valdkonnas
Basaltkiududel on kõrge tõmbetugevuse, heade mehaaniliste omaduste, kõrge temperatuuri takistuse, UV -kaitse, happekindluse, leelise takistuse, soolakindluse ja vananemiskindluse eelised. Võrreldes teiste kiududega on selle terviklik jõudlus parem ja vastab ka maanteehituse valdkonna materjalide nõuetele. Seetõttu on viimastel aastatel maanteetehnoloogias kasutatud üha rohkem basaltkiudu.
Soojusisolatsioon, temperatuurikindlus, tulekaitse väli
Basaltkiudul on kõrge temperatuuri vastupidavuse omadused ja seda saab koondada tulekindlaks riideks, mida kasutatakse mõnes tulekaitseväljas. Seda saab ka koondada kõrgeks - temperatuuri filterikoti kõrgeks - temperatuuri filtreerimise ja tolmu eemaldamise jaoks. Lisaks võib selle teha ka nõela vildiks, mida kasutatakse mõnes soojus isolatsiooniväljas.
Ehitussektor
Kasutades basaltkiu suurepäraseid korrosioonikindlust, saab seda pultsiooni, mähise ja muude protsesside kaudu täiendada vinüül- või epoksüvaiguga, et luua uut tüüpi ehitusmaterjal. Sellel materjalil on kõrge tugevus, suurepärane happelise vastupidavus ja korrosioonikindlus ning seda saab kasutada tsiviilehituses mõne teraseriba asemel. Lisaks on basaltkiu laienemiskoefitsient sarnane betooni omaga ja nende kahe vahel ei ole suurt temperatuuripinget.
Autoväli
Basaltkiudul on stabiilne hõõrdetegur ja seda saab kasutada mõnedes hõõrdetõhutavates materjalides, näiteks piduriklotdes. Kõrge heli neeldumiskoefitsiendi tõttu saab seda mõnes siseosas kasutada heli isolatsiooni ja müra vähendamise mõju saavutamiseks.
Naftakeemiaväli
Basaltkiud korrosioonikindlus annab sellele unikaalsed eelised naftakeemilises valdkonnas. Tavalised on keerduvad kõrged - rõhutorud koos epoksüvaiguga, millel on soojuse säilitamise ja anti -korrosiooni kahekordne mõju.
Ehkki basaltkiududel on endiselt selliseid probleeme nagu suured mineraalide koostise kõikumised, kõrged tootmiskulud ja madala tootmise tõhusus, on need probleemid nii väljakutsed kui ka võimalused basaltkiudude arendamiseks ja kasutamiseks.
Kodumaise basaltkiudude joonistamise tehnoloogia läbimurde korral on basaltkiudude jõudlus stabiilsem, kulud on madalamad ja sellel on väga lai rakenduse väljavaade.
Postiaeg: detsember - 14 - 2022