Novo material de fibra de basalto verde inorgânico de alto desempenho

O que é fibra de basalto?
A fibra de basalto é uma fibra contínua feita de rocha de basalto natural como principal matéria-prima.Depois de derreter a 1450-1500 ℃, ele é puxado através de uma bucha de desenho de liga de platina-ródio em alta velocidade.A cor é geralmente marrom e tem um brilho metálico.É composto de óxidos como dióxido de silício, óxido de alumínio, óxido de cálcio, óxido de magnésio, óxido de ferro e dióxido de titânio.A fibra de basalto tem muitas propriedades excelentes, como alta resistência, isolamento elétrico, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, antienvelhecimento, etc., e tem boa compatibilidade com o meio ambiente e não produz poluição secundária.Portanto, é um verdadeiro novo material de proteção ambiental de alto desempenho verde.
meu país listou a fibra de basalto como uma das quatro principais fibras (fibra de carbono, fibra de aramida, polietileno de peso molecular ultra-alto, fibra de basalto) para desenvolvimento chave.As necessidades da aviação e de outros campos têm amplas perspectivas de aplicação.
O processo de produção da fibra de basalto
A rocha de basalto natural formada por erupção vulcânica é usada como matéria-prima, triturada e colocada no forno de fusão, aquecida a um estado fundido de 1450 ~ 1500 ° C e rapidamente puxada através de uma bucha de trefilação de fio de liga de platina-ródio e fibra de basalto é produzido desta forma.
Em suma, o processo de fabricação da fibra de basalto consiste em “desenhar” a dura rocha vulcânica de basalto em seda em alta temperatura.
O diâmetro da fibra de basalto produzida pela tecnologia existente pode atingir 6~13μm, que é mais fino que um fio de cabelo.
Seu processo de produção é mostrado na figura abaixo.

magma derretido

Desenho
Como uma substância de silicato inorgânico amorfo, a fibra de basalto tem um curto período de produção, processo simples, sem águas residuais industriais e gases residuais e alto valor agregado.É conhecido como o “novo material verde” no século XXI.

Excelente desempenho da fibra de basalto
As fibras de basalto naturais puras e contínuas são de cor dourada e aparecem como cilindros lisos com uma seção transversal perfeitamente circular.A fibra de basalto tem alta densidade e alta dureza, por isso tem excelente resistência ao desgaste e resistência à tração.A fibra de basalto é uma substância amorfa, e sua temperatura de serviço é geralmente -269~700°C (o ponto de amolecimento é 960°C).É resistente a ácidos e álcalis, tem forte resistência a UV, baixa higroscopicidade e boa resistência ambiental.Além disso, tem as vantagens de bom isolamento, filtrabilidade de alta temperatura, resistência à radiação e boa permeabilidade de onda, estabilidade de choque térmico, limpeza ambiental e excelente relação entre desempenho estrutural e qualidade estrutural.

Matérias-primas suficientes
A fibra de basalto é feita por desenho após a fusão do minério de basalto, e as reservas de minério de basalto na terra e na lua são bastante objetivas, e o custo das matérias-primas é relativamente baixo.
Materiais ecologicamente corretos
O minério de basalto é um material natural, nenhum boro ou outros óxidos de metais alcalinos são descarregados durante o processo de produção, portanto, nenhuma substância nociva é precipitada na fumaça e na poeira e não polui a atmosfera.Além disso, o produto tem uma longa vida útil, por isso é um novo tipo de material verde ativo de proteção ambiental com baixo custo, alto desempenho e limpeza ideal.
Alta temperatura e resistência à água
A faixa de temperatura operacional da fibra de basalto contínua é geralmente -269 ~ 700 ° C (o ponto de amolecimento é 960 ° C), enquanto a da fibra de vidro é -60 ~ 450 ° C, e a temperatura máxima de operação da fibra de carbono pode atingir apenas 500 ° C.Especialmente quando a fibra de basalto trabalha a 600°C, sua resistência após a fratura ainda pode manter 80% de sua resistência original;quando trabalha a 860°C sem encolhimento, mesmo a lã mineral com excelente resistência à temperatura só consegue manter neste momento a resistência após a fratura.50%-60%, a lã de vidro é completamente destruída.A fibra de carbono produz CO e CO2 a cerca de 300°C.As fibras de basalto podem manter alta resistência sob a ação de água quente a 70 °C, e as fibras de basalto podem perder parte de sua resistência após 1200 h.
Boa estabilidade química e resistência à corrosão
A fibra de basalto contínua contém componentes como K2O, MgO) e TiO2, e esses componentes são extremamente benéficos para melhorar a resistência química à corrosão e o desempenho à prova d'água da fibra e desempenham um papel muito importante.Comparado com a estabilidade química da fibra de vidro, tem mais vantagens, especialmente em meios alcalinos e ácidos.A fibra de basalto também pode manter maior resistência em solução saturada de Ca(OH)2 e meios alcalinos, como cimento.Propriedades de corrosão alcalina.
Alto módulo de elasticidade e resistência à tração
O módulo de elasticidade da fibra de basalto é: 9100 kg/mm-11000 kg/mm, que é maior que o da fibra de vidro sem álcalis, amianto, fibra de aramida, fibra de polipropileno e fibra de silício.A resistência à tração da fibra de basalto é de 3800-4800 MPa, que é maior do que a da fibra de carbono grande, aramida, fibra PBI, fibra de aço, fibra de boro e fibra de alumina, e é comparável à fibra de vidro S.A fibra de basalto tem uma densidade de 2,65-3,00 g/cm3 e uma alta dureza de 5-9 na escala de Mohs, por isso tem excelente resistência ao desgaste e resistência à tração.Sua resistência mecânica excede em muito a das fibras naturais e sintéticas, por isso é um material de reforço ideal, e suas excelentes propriedades mecânicas estão na vanguarda das quatro fibras de alto desempenho.
Excelente isolamento acústico
A fibra contínua de basalto possui excelente isolamento acústico e propriedades de absorção sonora.Pode-se saber a partir do coeficiente de absorção sonora da fibra em diferentes frequências que seu coeficiente de absorção sonora aumenta significativamente à medida que a frequência aumenta.Por exemplo, se o material de absorção de som feito de fibra de basalto com um diâmetro de 1-3μm (densidade 15 kg/m3, espessura 30mm) for selecionado, a fibra não será danificada sob a condição de frequência de áudio de 100-300 Hz , 400-900 Hz e 1200-7 000 Hz.Os coeficientes de absorção sonora dos materiais são 0. 05~0.15, 0. 22~0.75 e 0,85~0,93, respectivamente.
Excelentes propriedades dielétricas
A resistividade volumétrica da fibra de basalto contínua é uma ordem de grandeza superior à da fibra de vidro E e possui boas propriedades dielétricas.Embora o minério de basalto contenha um óxido condutor com uma fração de massa de quase 0,2, após tratamento especial da superfície com um agente umectante especial, a tangente de perda dielétrica da fibra de basalto é 50% menor que a da fibra de vidro e a resistividade volumétrica da fibra também é maior que a da fibra de vidro.
Compatibilidade de silicato natural
Possui boa dispersão com cimento e concreto, forte força de ligação, expansão térmica consistente e coeficiente de contração e boa resistência a intempéries.
Baixa higroscopicidade
A higroscopicidade da fibra de basalto é inferior a 0,1%, inferior à da fibra de aramida, lã de rocha e amianto.
Baixa condutividade térmica
A condutividade térmica da fibra de basalto é de 0,031 W/m·K -0,038 W/m·K, que é menor que a da fibra de aramida, fibra de silicato de alumínio, fibra de vidro sem álcalis, lã de rocha, fibra de silício, fibra de carbono e aço inoxidável aço.
Em comparação com outras fibras, a fibra de basalto apresenta excelente desempenho em muitos aspectos.