Beth yw ffibr basalt?
Mae ffibr basalt yn ffibr parhaus wedi'i wneud o graig basalt naturiol fel y prif ddeunydd crai.Ar ôl toddi ar 1450-1500 ℃, mae'n cael ei dynnu trwy bushing darlunio aloi platinwm-rhodium ar gyflymder uchel.Mae'r lliw yn frown yn gyffredinol ac mae ganddo llewyrch metelaidd.Mae'n cynnwys ocsidau fel silicon deuocsid, alwminiwm ocsid, calsiwm ocsid, magnesiwm ocsid, haearn ocsid a thitaniwm deuocsid.Mae gan ffibr basalt lawer o briodweddau rhagorol megis cryfder uchel, inswleiddio trydanol, ymwrthedd cyrydiad, ymwrthedd tymheredd uchel, gwrth-heneiddio, ac ati, ac mae ganddo gydnawsedd da â'r amgylchedd ac nid yw'n cynhyrchu llygredd eilaidd.Felly, mae'n ddeunydd diogelu'r amgylchedd gwyrdd perfformiad uchel newydd.
mae fy ngwlad wedi rhestru ffibr basalt fel un o'r pedwar ffibrau mawr (ffibr carbon, ffibr aramid, polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel, ffibr basalt) ar gyfer datblygiad allweddol.Mae gan anghenion hedfan a meysydd eraill ragolygon cymhwyso eang.
Y broses gynhyrchu o ffibr basalt
Defnyddir y graig basalt naturiol a ffurfiwyd gan echdoriad folcanig fel deunydd crai, ei falu a'i roi yn y ffwrnais toddi, ei gynhesu i gyflwr tawdd o 1450 ~ 1500 ° C, a'i dynnu'n gyflym trwy lwyniad darlunio gwifren aloi platinwm-rhodiwm, a ffibr basalt yn cael ei gynhyrchu fel hyn.
Yn fyr, y broses o wneud ffibr basalt yw “tynnu” y graig basalt folcanig caled yn sidan ar dymheredd uchel.
Gall diamedr y ffibr basalt a gynhyrchir gan y dechnoleg bresennol gyrraedd 6 ~ 13μm, sy'n deneuach na gwallt.
Dangosir ei broses gynhyrchu yn y ffigur isod.
Magma Tawdd
Arlunio
Fel sylwedd silicad anorganig amorffaidd, mae gan ffibr basalt gyfnod cynhyrchu byr, proses syml, dim dŵr gwastraff diwydiannol a nwy gwastraff, a gwerth ychwanegol uchel.Fe'i gelwir yn “ddeunydd gwyrdd newydd” yn yr 21ain ganrif.
Perfformiad rhagorol o ffibr basalt
Mae'r ffibrau basalt parhaus naturiol pur yn lliw euraidd ac yn ymddangos fel silindrau llyfn gyda chroestoriad crwn perffaith.Mae gan ffibr basalt ddwysedd uchel a chaledwch uchel, felly mae ganddo wrthwynebiad gwisgo rhagorol a chryfder tynnol.Mae ffibr basalt yn sylwedd amorffaidd, ac mae ei dymheredd gwasanaeth yn gyffredinol -269 ~ 700 ° C (pwynt meddalu yw 960 ° C).Mae'n gwrthsefyll asid ac alcali, mae ganddo wrthwynebiad UV cryf, hygrosgopedd isel, a gwrthiant amgylcheddol da.Yn ogystal, mae ganddo fanteision inswleiddio da, hidlo tymheredd uchel, ymwrthedd ymbelydredd a athreiddedd tonnau da, sefydlogrwydd sioc thermol, glendid amgylcheddol a chymhareb ardderchog o berfformiad strwythurol i ansawdd strwythurol.
Digon o ddeunyddiau crai
Gwneir ffibr basalt trwy dynnu ar ôl toddi mwyn basalt, ac mae'r cronfeydd wrth gefn o fwyn basalt ar y ddaear a'r lleuad yn eithaf gwrthrychol, ac mae cost deunyddiau crai yn gymharol isel.
Deunyddiau sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd
Mae mwyn basalt yn ddeunydd naturiol, nid oes boron nac ocsidau metel alcali eraill yn cael eu gollwng yn ystod y broses gynhyrchu, felly nid oes unrhyw sylweddau niweidiol yn cael eu gwaddodi yn y mwg a'r llwch, ac ni fydd yn llygru'r atmosffer.Ar ben hynny, mae gan y cynnyrch fywyd gwasanaeth hir, felly mae'n fath newydd o ddeunydd diogelu'r amgylchedd gweithredol gwyrdd gyda chost isel, perfformiad uchel a glendid delfrydol.
Tymheredd uchel a gwrthsefyll dŵr
Amrediad tymheredd gweithredu ffibr basalt parhaus yn gyffredinol yw -269 ~ 700 ° C (pwynt meddalu yw 960 ° C), tra bod ffibr gwydr yn -60 ~ 450 ° C, a dim ond 500 y gall tymheredd gweithredu uchaf ffibr carbon gyrraedd 500. °C.Yn enwedig pan fo'r ffibr basalt yn gweithio ar 600 ° C, gall ei gryfder ar ôl torri asgwrn barhau i gynnal 80% o'i gryfder gwreiddiol;pan fydd yn gweithio ar 860 ° C heb grebachu, dim ond ar yr adeg hon y gall y gwlân mwynol sydd ag ymwrthedd tymheredd rhagorol gynnal y cryfder ar ôl torri asgwrn.50% -60%, mae'r gwlân gwydr wedi'i ddinistrio'n llwyr.Mae ffibr carbon yn cynhyrchu CO a CO2 ar tua 300 ° C.Gall ffibrau basalt gynnal cryfder uchel o dan weithred dŵr poeth ar 70 ° C, a gall ffibrau basalt golli rhan o'u cryfder ar ôl 1200 h.
Sefydlogrwydd cemegol da a gwrthsefyll cyrydiad
Mae'r ffibr basalt parhaus yn cynnwys cydrannau fel K2O, MgO) a TiO2, ac mae'r cydrannau hyn yn hynod fuddiol i wella ymwrthedd cyrydiad cemegol a pherfformiad diddos y ffibr, ac maent yn chwarae rhan bwysig iawn.O'i gymharu â sefydlogrwydd cemegol ffibr gwydr, mae ganddo fwy o fanteision, yn enwedig mewn cyfryngau alcalïaidd ac asidig.Gall ffibr basalt hefyd gynnal ymwrthedd uwch mewn hydoddiant Ca(OH)2 dirlawn a chyfryngau alcalïaidd fel sment.Priodweddau cyrydiad alcali.
Modwlws uchel o elastigedd a chryfder tynnol
Modwlws elastig ffibr basalt yw: 9100 kg / mm-11000 kg / mm, sy'n uwch na ffibr gwydr di-alcali, asbestos, ffibr aramid, ffibr polypropylen a ffibr silicon.Cryfder tynnol ffibr basalt yw 3800-4800 MPa, sy'n uwch na ffibr carbon tynnu mawr, aramid, ffibr PBI, ffibr dur, ffibr boron, a ffibr alwmina, ac mae'n debyg i ffibr gwydr S.Mae gan ffibr basalt ddwysedd o 2.65-3.00 g/cm3 a chaledwch uchel o 5-9 ar raddfa Mohs, felly mae ganddo wrthwynebiad gwisgo rhagorol a chryfder tynnol.Mae ei gryfder mecanyddol yn llawer uwch na ffibrau naturiol a ffibrau synthetig, felly mae'n ddeunydd atgyfnerthu delfrydol, ac mae ei briodweddau mecanyddol rhagorol ar flaen y gad yn y pedwar ffibr perfformiad uchel.
Inswleiddiad sain ardderchog
Mae gan ffibr basalt parhaus insiwleiddio sain rhagorol ac eiddo amsugno sain.Gellir gwybod o gyfernod amsugno sain y ffibr ar wahanol amleddau bod ei gyfernod amsugno sain yn cynyddu'n sylweddol wrth i'r amlder gynyddu.Er enghraifft, os dewisir y deunydd amsugno sain wedi'i wneud o ffibr basalt â diamedr o 1-3μm (dwysedd 15 kg / m3, trwch 30mm), ni fydd y ffibr yn cael ei niweidio o dan gyflwr amledd sain o 100-300 Hz , 400-900 Hz a 1200-7 000 HZ.Cyfernodau amsugno sain y deunyddiau yw 0. 05 ~ 0.15, 0. 22 ~ 0.75 a 0.85 ~ 0.93, yn y drefn honno.
Priodweddau Dielectric Eithriadol
Mae gwrthedd cyfaint ffibr basalt parhaus yn orchymyn maint uwch na ffibr gwydr E, ac mae ganddo briodweddau dielectrig da.Er bod mwyn basalt yn cynnwys ocsid dargludol gyda ffracsiwn màs o bron i 0.2, ar ôl triniaeth arwyneb arbennig gydag asiant gwlychu arbennig, mae tangiad colled dielectrig y ffibr basalt 50% yn is na ffibr gwydr, a gwrthedd cyfaint y ffibr hefyd yn uwch na ffibr gwydr.
Cysondeb Silicate Naturiol
Mae ganddo wasgariad da gyda sment a choncrit, grym rhwymo cryf, ehangu thermol cyson a chyfernod crebachu, a gwrthsefyll tywydd da.
Hygroscopicity isel
Mae hygroscopicity ffibr basalt yn llai na 0.1%, sy'n is na ffibr aramid, gwlân graig ac asbestos.
Dargludedd thermol isel
Dargludedd thermol ffibr basalt yw 0.031 W/m·K -0.038 W/m·K, sy'n is na ffibr aramid, ffibr silicad alwminiwm, ffibr gwydr di-alcali, gwlân graig, ffibr silicon, ffibr carbon a di-staen dur.
O'i gymharu â ffibrau eraill, mae gan ffibr basalt berfformiad rhagorol mewn sawl agwedd.
| Eitem | Ffibr Basalt Parhaus | Ffibr Carbon | Ffibr Aramid | Ffibr Gwydr |
| Dwysedd/(g•cm-3) | 2.6-2.8 | 1.7-2.2 | 1.49 | 2.5-2.6 |
| Tymheredd Gweithredu / ℃ | -260~880 | ≤2000 | ≤250 | -60~350 |
| Dargludedd Thermol/(W/m•K) | 0.031-0.038 | 5-185 | 0.04-0.13 | 0.034-0.040 |
| Gwrthiant Cyfaint/(Ω•m) | 1×1012 | 2×10-5 | 3×1013 | 1×1011 |
| Cyfernod Amsugno Sain /% | 0.9-0.99 | 0.8-0.93 | ||
| Modwlws Elastig/GPa | 79.3-93.1 | 230-600 | 70-140 | 72.5-75.5 |
| Cryfder Tynnol/MPa | 3000-4840 | 3500-6000 | 2900-3400 | 3100-3800 |
| Diamedr monofilament/um | 9-25 | 5-10 | 5-15 | 10-30 |
| Elongation Ar Egwyl/% | 1.5-3.2 | 1.3-2.0 | 2.8-3.6 | 2.7-3.0 |
Cymhwyso ffibr basalt
Anweledig
Mae gan ffibr basalt nodweddion cryfder uchel a gwrthiant tymheredd uchel ac isel, sy'n addas iawn ar gyfer gofynion deunydd arwyneb awyrennau a thaflegrau.Ar yr un pryd, mae ganddo nodweddion amsugno tonnau a athreiddedd magnetig, a all wireddu anweledigrwydd radar.Felly gall ffibr carbon basalt ddisodli ffibr carbon yn rhannol ar gyfer awyrennau a thaflegrau llechwraidd.
Gwrth-fwled
Ar hyn o bryd, mae ffibrau polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel yn cael eu defnyddio fel arfer ar gyfer festiau gwrth-bwled, sydd â gwrthiant gwres isel, a bydd eu cryfder a'u modwlws yn gostwng o dan doddi bwledi ar dymheredd uchel, a fydd yn effeithio ar yr effaith gwrth-bwledi.Mewn cyferbyniad, mae gan ffibr basalt ymwrthedd tymheredd uchel cryf, felly nid yw'r broblem hon yn bodoli.
Awyrofod
Mae gan ffibr basalt ddargludedd thermol isel ac arafu fflamau da.Yr ystod tymheredd gweithio yw -269 ° C ~ 700 ° C, sy'n gallu gwrthsefyll tymereddau uchel ac isel.Er mwyn bodloni'r gofynion heriol ar gyfer deunyddiau yn y maes awyrofod, mae'r rhan fwyaf o ddeunyddiau awyrofod Rwsia yn cael eu gwneud o'r deunydd hwn.
Ceisiadau ym maes peirianneg ffyrdd
Mae gan ffibr basalt fanteision cryfder tynnol uchel, priodweddau mecanyddol da, ymwrthedd tymheredd uchel, amddiffyniad UV, ymwrthedd asid, ymwrthedd alcali, ymwrthedd halen, a gwrthsefyll heneiddio.O'i gymharu â ffibrau eraill, mae ei berfformiad cynhwysfawr yn well, ac mae hefyd yn bodloni'r gofynion ar gyfer deunyddiau ym maes peirianneg ffyrdd.Felly, mae mwy a mwy o gynhyrchion ffibr basalt wedi'u defnyddio mewn peirianneg ffyrdd yn ystod y blynyddoedd diwethaf.
Inswleiddio gwres, ymwrthedd tymheredd, maes amddiffyn rhag tân
Mae gan y ffibr basalt nodweddion ymwrthedd tymheredd uchel, a gellir ei wehyddu i frethyn gwrth-dân, a ddefnyddir mewn rhai meysydd amddiffyn rhag tân.Gellir ei wau hefyd i mewn i fag hidlo tymheredd uchel ar gyfer hidlo tymheredd uchel a thynnu llwch.Yn ogystal, gellir ei wneud hefyd yn ffelt nodwydd, a ddefnyddir mewn rhai meysydd inswleiddio thermol.
Sector adeiladu
Gan ddefnyddio ymwrthedd cyrydiad rhagorol ffibr basalt, gellir ei gymhlethu â resin finyl neu epocsi trwy pultrusion, dirwyn a phrosesau eraill i wneud math newydd o ddeunydd adeiladu.Mae gan y deunydd hwn gryfder uchel, ymwrthedd asid rhagorol a gwrthiant cyrydiad, a gellir ei ddefnyddio mewn peirianneg sifil yn lle rhai bariau dur.Ar ben hynny, mae cyfernod ehangu ffibr basalt yn debyg i goncrit, ac ni fydd unrhyw straen tymheredd mawr rhwng y ddau.
Maes modurol
Mae gan ffibr basalt gyfernod ffrithiant sefydlog a gellir ei ddefnyddio mewn rhai deunyddiau sy'n gwella ffrithiant, megis padiau brêc.Oherwydd y cyfernod amsugno sain uchel, gellir ei ddefnyddio ar rai rhannau mewnol i gyflawni effaith inswleiddio sain a lleihau sŵn.
Maes petrocemegol
Mae ymwrthedd cyrydiad ffibr basalt yn rhoi manteision unigryw iddo yn y maes petrocemegol.Y rhai cyffredin yw troellog pibellau pwysedd uchel ynghyd â resin epocsi, sydd ag effeithiau deuol cadwraeth gwres a gwrth-cyrydiad.
Er bod ffibrau basalt yn dal i gael problemau megis amrywiadau mawr mewn cyfansoddiad mwynau, costau cynhyrchu uchel, ac effeithlonrwydd cynhyrchu isel, mae'r problemau hyn yn heriau a chyfleoedd ar gyfer datblygu a defnyddio ffibrau basalt.
Gyda datblygiad technoleg lluniadu ffibr basalt domestig, mae perfformiad ffibr basalt yn fwy sefydlog, mae'r gost yn is, ac mae ganddo ragolygon cymhwysiad eang iawn.
Amser postio: Rhagfyr-14-2022