Nuevo material de fibra verde inorgánica de alto rendimiento Basalt Fiber

¿Qué es la fibra de basalto?
La fibra de basalto es una fibra continua hecha de roca de basalto natural como materia prima principal.Después de fundirse a 1450-1500 ℃, se extrae a alta velocidad a través de un buje de trefilado de aleación de platino y rodio.El color es generalmente marrón y tiene un brillo metálico.Está compuesto por óxidos como el dióxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de hierro y dióxido de titanio.La fibra de basalto tiene muchas propiedades excelentes, como alta resistencia, aislamiento eléctrico, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, antienvejecimiento, etc., tiene buena compatibilidad con el medio ambiente y no produce contaminación secundaria.Por lo tanto, es un verdadero material verde de alto rendimiento para la protección del medio ambiente.
mi país ha incluido la fibra de basalto como una de las cuatro fibras principales (fibra de carbono, fibra de aramida, polietileno de ultra alto peso molecular, fibra de basalto) para el desarrollo clave.Las necesidades de la aviación y otros campos tienen amplias perspectivas de aplicación.
El proceso de producción de fibra de basalto.
La roca de basalto natural formada por la erupción volcánica se usa como materia prima, se tritura y se coloca en el horno de fundición, se calienta a un estado fundido de 1450~1500 °C y se pasa rápidamente a través de un buje de trefilado de aleación de platino-rodio y fibra de basalto. se produce de esta manera.
En resumen, el proceso de fabricación de fibra de basalto consiste en "dibujar" la dura roca de basalto volcánico en seda a alta temperatura.
El diámetro de la fibra de basalto producida por la tecnología existente puede alcanzar los 6~13 μm, que es más delgado que un cabello.
Su proceso de producción se muestra en la siguiente figura.

Magma fundido

Dibujo
Como sustancia de silicato inorgánico amorfo, la fibra de basalto tiene un período de producción corto, un proceso simple, sin aguas residuales industriales ni gases residuales, y un alto valor agregado.Se le conoce como el “nuevo material verde” del siglo XXI.

Excelente rendimiento de la fibra de basalto.
Las fibras de basalto continuas naturales puras son de color dorado y aparecen como cilindros lisos con una sección transversal perfectamente circular.La fibra de basalto tiene alta densidad y alta dureza, por lo que tiene una excelente resistencia al desgaste y resistencia a la tracción.La fibra de basalto es una sustancia amorfa y su temperatura de servicio es generalmente de -269~700°C (el punto de reblandecimiento es de 960°C).Es resistente a ácidos y álcalis, tiene una fuerte resistencia a los rayos UV, baja higroscopicidad y buena resistencia ambiental.Además, tiene las ventajas de un buen aislamiento, filtrabilidad a altas temperaturas, resistencia a la radiación y buena permeabilidad a las olas, estabilidad al choque térmico, limpieza ambiental y una excelente relación entre el rendimiento estructural y la calidad estructural.

Materias primas suficientes
La fibra de basalto se fabrica estirando después de fundir el mineral de basalto, y las reservas de mineral de basalto en la tierra y la luna son bastante objetivas, y el costo de las materias primas es relativamente bajo.
Materiales respetuosos con el medio ambiente
El mineral de basalto es un material natural, no se descargan boro u otros óxidos de metales alcalinos durante el proceso de producción, por lo que no se precipitan sustancias nocivas en el humo y el polvo, y no contaminará la atmósfera.Además, el producto tiene una larga vida útil, por lo que es un nuevo tipo de material de protección ambiental verde activo con bajo costo, alto rendimiento y limpieza ideal.
Alta temperatura y resistencia al agua.
El rango de temperatura de funcionamiento de la fibra de basalto continua es generalmente de -269~700°C (el punto de ablandamiento es de 960°C), mientras que el de la fibra de vidrio es de -60~450°C, y la temperatura máxima de funcionamiento de la fibra de carbono solo puede alcanzar los 500 ºCEspecialmente cuando la fibra de basalto trabaja a 600 °C, su resistencia después de la fractura aún puede mantener el 80 % de su resistencia original;cuando trabaja a 860°C sin contracción, incluso la lana mineral con excelente resistencia a la temperatura solo puede mantener en este momento la resistencia después de la fractura.50%-60%, la lana de vidrio se destruye por completo.La fibra de carbono produce CO y CO2 a unos 300 °C.Las fibras de basalto pueden mantener una alta resistencia bajo la acción del agua caliente a 70 °C, y las fibras de basalto pueden perder parte de su resistencia después de 1200 h.
Buena estabilidad química y resistencia a la corrosión.
La fibra de basalto continua contiene componentes como K2O, MgO) y TiO2, y estos componentes son extremadamente beneficiosos para mejorar la resistencia a la corrosión química y el rendimiento impermeable de la fibra, y juegan un papel muy importante.En comparación con la estabilidad química de la fibra de vidrio, tiene más ventajas, especialmente en medios alcalinos y ácidos.La fibra de basalto también puede mantener una mayor resistencia en soluciones saturadas de Ca(OH)2 y medios alcalinos como el cemento.Propiedades de corrosión alcalina.
Alto módulo de elasticidad y resistencia a la tracción.
El módulo elástico de la fibra de basalto es: 9100 kg/mm-11000 kg/mm, que es más alto que el de la fibra de vidrio libre de álcali, asbesto, fibra de aramida, fibra de polipropileno y fibra de silicona.La resistencia a la tracción de la fibra de basalto es de 3800-4800 MPa, que es superior a la de la fibra de carbono de gran tamaño, aramida, fibra PBI, fibra de acero, fibra de boro y fibra de alúmina, y es comparable a la fibra de vidrio S.La fibra de basalto tiene una densidad de 2,65-3,00 g/cm3 y una alta dureza de 5-9 en la escala de Mohs, por lo que tiene una excelente resistencia al desgaste y a la tracción.Su resistencia mecánica supera con creces la de las fibras naturales y las fibras sintéticas, por lo que es un material de refuerzo ideal, y sus excelentes propiedades mecánicas están a la vanguardia de las cuatro fibras de alto rendimiento.
Excelente aislamiento acústico
La fibra continua de basalto tiene excelentes propiedades de aislamiento acústico y absorción acústica.Se puede saber a partir del coeficiente de absorción de sonido de la fibra a diferentes frecuencias que su coeficiente de absorción de sonido aumenta significativamente a medida que aumenta la frecuencia.Por ejemplo, si se selecciona el material absorbente de sonido hecho de fibra de basalto con un diámetro de 1-3 μm (densidad 15 kg/m3, espesor 30 mm), la fibra no se dañará bajo la condición de frecuencia de audio de 100-300 Hz. , 400-900 Hz y 1200-7 000 Hz.Los coeficientes de absorción de sonido de los materiales son 0. 05~0.15, 0. 22~0.75 y 0,85~0,93, respectivamente.
Excelentes propiedades dieléctricas
La resistividad volumétrica de la fibra de basalto continua es un orden de magnitud mayor que la de la fibra de vidrio E y tiene buenas propiedades dieléctricas.Aunque el mineral de basalto contiene un óxido conductor con una fracción de masa de casi 0,2, después de un tratamiento superficial especial con un agente humectante especial, la tangente de pérdida dieléctrica de la fibra de basalto es un 50 % menor que la de la fibra de vidrio, y la resistividad volumétrica de la fibra es también superior a la de la fibra de vidrio.
Compatibilidad con silicatos naturales
Tiene buena dispersión con cemento y concreto, fuerte fuerza de unión, constante expansión térmica y coeficiente de contracción, y buena resistencia a la intemperie.
Baja higroscopicidad
La higroscopicidad de la fibra de basalto es inferior al 0,1 %, que es inferior a la de la fibra de aramida, la lana de roca y el amianto.
Baja conductividad térmica
La conductividad térmica de la fibra de basalto es de 0,031 W/m·K -0,038 W/m·K, que es inferior a la de la fibra de aramida, la fibra de silicato de aluminio, la fibra de vidrio sin álcali, la lana de roca, la fibra de silicio, la fibra de carbono y el acero inoxidable. acero.
En comparación con otras fibras, la fibra de basalto tiene un rendimiento excelente en muchos aspectos.