Bazaltno vlakno (BF) je nova vrsta anorganskog materijala visokih performansi za zaštitu okoliša. Boja mu je općenito smeđa, a neke su poput zlata. Sastoji se od SiO2, Al2O3, Cao, FeO i drugih oksida i male količine nečistoća. Svaka komponenta u vlaknu ima svoja specifična svojstva. Bazaltno kontinuirano vlakno kao ojačavajući materijal, bazaltno vlakno ne samo da ima dobru stabilnost, izvrsna mehanička svojstva i otpornost na koroziju, već ima i prednosti dobre izolacije, izvrsne toplinske izolacije i zvučne izolacije, dobrog prijenosa valova i tako dalje.
Budući da sama bazaltna ruda daje bazaltnim vlaknima mnoga izvrsna svojstva, sama bazaltna vlakna imaju visoku izdržljivost i izvrsna mehanička svojstva. Ove su prednosti vrlo praktične u vojnim i civilnim područjima.
Trenutno se vatrootporna tkanina tkana predenjem bazaltnih vlakana koristi u proizvodnji vatrootporne i toplinski izolacijske zaštitne odjeće i protupožarne deke. Proizvodi se uglavnom koriste u vatrogastvu, metalurgiji, vojnoj industriji i drugim industrijama. Potencijalno tržište bazaltnih vlakana je zamjena staklenih vlakana. U području armature zgrada, performanse bazaltnih vlakana su bliske ugljičnim vlaknima, ali cijena je nekoliko puta ili čak desetke puta niža od ugljičnih vlakana. U domaćem građevinarstvu bazaltna vlakna mogu djelomično zamijeniti skupa ugljična vlakna za konstrukcijsku armaturu, kako bi se smanjila ovisnost armature o ugljičnim vlaknima u našoj zemlji. Što se tiče kompozitnih materijala, može se kombinirati s raznim smolama u kompozitne materijale, koji se mogu koristiti kao konstrukcijski materijali, lopatice ventilatora, konstrukcije vozila i brodova, cijevi i spremnici otporni na koroziju i tlak, kao i tiskani podloge za sklopne ploče.
1.In području zaštite od požara i toplinske izolacije
Bazalt je široko rasprostranjen i jeftin u Kini. Cijena njegove proizvodnje vlakana je niska. U usporedbi s kemijskim vlaknima, staklenim vlaknima i ugljičnim vlaknima, bazalt ima očite sveobuhvatne prednosti i veliki potencijal zamjene. To je novi proizvod s visokotehnološkim sadržajem i visokom dodanom vrijednošću.
Posljednjih godina, zeleni vatrostalni i toplinski izolacijski materijali postupno su privukli pozornost ljudi' Kao zeleni materijal, bazaltno vlakno postalo je poželjan materijal za sprječavanje požara i toplinsku izolaciju. Ima karakteristike male težine, sprječavanja požara, toplinske izolacije, ljepote i tako dalje. Kompozitni vatrootporni i toplinski izolacijski materijal od bazaltnih vlakana koji se sastoji od sloja tkanine od bazaltnih vlakana, gumenog sloja otpornog na visoke temperature, sloja filma od poliesterskih vlakana, aluminijskog reflektirajućeg sloja precipitiranog parom i viskoze otporne na vatru i sloja od mješavine Basofil tkanine ima dobar usporivač plamena, toplinsku izolaciju i visoku temperaturna otpornost. Može apsorbirati nešto topline u okruženju visoke temperature, s boljim učinkom toplinske izolacije i bez izgaranja, može igrati bolju zaštitnu ulogu i koristiti u zaštiti od požara, petrokemiji, vojsci, metalurgiji i drugim poljima.
Prema Qi Fengjieu, profesoru škole polimernih materijala Sveučilišta Northeastern, vatrootporna tkanina od bazaltnih vlakana ima dobru otpornost na visoke temperature i učinak toplinske izolacije. Otpornost na temperaturu može biti i do 650℃, a granični indeks kisika je veći od 68, što je puno bolje od organskih vlakana kao što su aramidna vlakna. Posebno je prikladan za pripremu industrijske protupožarne zavjese. Vatrostalna tkanina od bazaltnih vlakana neće se deformirati i rasprsnuti pod djelovanjem 1000℃ plamen, a vrijeme otpornosti na vatru može se održavati iznad 1 sata. Također može igrati zaštitnu ulogu u okolišu vlage, pare, dima i kemijskog plina. Osim toga, ako se bazaltna vlakna pomiješaju s drugim vlaknima, od njih se može napraviti otporna i vatrostalna tkanina viših specifikacija, što ima očite prednosti za odgovarajuću opremu specijalnih snaga.
Iz trenutne tržišne primjene, DuPontova vlakna Kevlar, Nomex i Teflon korištena su kao poželjna sirovina za vatrostalne tkanine u inozemstvu. Iako gore navedene tri sirovine imaju svojstva otpornosti na visoke temperature i otpornosti na kemijske reakcije, one će se karbonizirati i razgraditi na visokoj temperaturi iznad 370°C.℃. Vatrostalna tkanina od bazaltnih vlakana izrađena je od tvrtke GBF's 7μ m～9 μ M kontinuirana predena pređa od bazaltnih vlakana je tkana, a nakon obrade premaza otpornog na visoke temperature i netoksičnog, neće doći do kapanja topljenja, toplinskog skupljanja i ispuštanja otrovnog plina. Može postati moćna zamjena za kevlar, Nomex, teflon i drugu vatrostalnu tkaninu od vlakana.
Teško je filamentirati bazaltna vlakna i kontrolu procesa u proizvodnom procesu, što ograničava razvoj industrijskog tekstila od bazaltnih vlakana u nekim područjima. Trenutno je samo nekoliko zemalja u svijetu, poput Rusije, Ukrajine i Kine, ovladalo tehnologijom proizvodnje, a ukupna proizvodnja u svijetu je manja od 3500 tona. Nakon napornog istraživanja i prakse, kineska poduzeća prevladala su tehničke poteškoće u proizvodnji bazaltnih vlakana i masovno proizvodila kako bi formirala određenu tržišnu ljestvicu.
2.In automobilsko polje
Bazaltno vlakno ne samo da ima visoku čvrstoću, dobru toplinsku stabilnost, nije lako oštetiti, nisko trošenje, stabilan koeficijent trenja, već ima i odgovarajuću cijenu. Primjena bazaltnih vlakana u materijalima za ojačanje trenjem ne samo da doprinosi povećanju vijeka trajanja automobilskih frikcionih materijala i poboljšanju radne temperature frikcionih materijala, već i rješava različite štetne čimbenike trenutnih frikcionih materijala, rješava fenomen toplinske recesije tradicionalnog automobila. kočnice i smanjiti prometne nesreće.
Španjolska tvrtka garfer uspješno je razvila kočione pločice za motocikle serije 1052 s bazaltnim vlaknima kao glavnim ojačavajućim vlaknom. Struktura otporna na visoke temperature izrađena od bazaltnih vlakana koristi se za materijale za ojačanje trenja kao što su automobilska kočnica i spojka, što ne samo da pomaže u brzom razvoju automobila, već također pomaže poboljšati sigurnosne performanse automobila. Njegov razvoj ima široke tržišne izglede.
Gustoća materijala bazaltnih vlakana je umjerena, njegova vlačna čvrstoća je ekvivalentna čvrstoći staklenih vlakana, a otpornost na habanje frikcionog materijala ojačanog bazaltnim vlaknima veća je od azbestnih vlakana, čeličnih vlakana i staklenih vlakana. Ispitivanjem performansi kočione pločice ojačane bazaltnim vlaknima, smatra se da ona ima karakteristike stabilnog visokotemperaturnog koeficijenta trenja, niskog raspadanja topline i niske buke kočenja, te je prikladna za korištenje kao glavno ojačanje frikcionog materijala.
Automobilski filter od bazaltnih vlakana može filtrirati i odvajati čvrste čestice u automobilskim ispušnim plinovima u uvjetima visoke temperature, smanjiti urbano zagađenje uzrokovano automobilskim ispušnim plinovima, a njegov filtarski materijal ima prednosti dugotrajne upotrebe u uvjetima visoke temperature i stabilne performanse. Za filtarsku tkaninu izrađenu od kontinuiranog bazaltnog vlakna u Rusiji i Ukrajini, gubitak mase kontinuiranog bazaltnog vlakna je samo 12% na 900℃. Primjena filtarskog materijala za automobile od bazaltnih vlakana ne samo da ispunjava zahtjeve zaštite okoliša u novom stoljeću, već također pomaže u ispunjavanju zahtjeva ljudi' u potrazi za vozilima visokih performansi.
U usporedbi sa staklenim vlaknima koja se široko koriste u materijalima za unutarnju dekoraciju, bazaltna vlakna imaju mnogo bolju apsorpciju zvuka i otpornost na toplinu od E-staklenih vlakana. Primjena materijala od bazaltnih vlakana za toplinsku izolaciju i apsorpciju zvuka u automobilu pogoduje poboljšanju performansi zvučne izolacije između automobila i vanjskog svijeta i smanjenju buke koju stvaraju dijelovi automobila. Japan je odabrao bazaltna vlakna kao najbolji materijal za razvoj automobilskih prigušivača, a godišnja potražnja za automobilskim vlaknima za zvučnu i toplinsku izolaciju iznosi više od 100 000 tona. Stoga bazaltna vlakna imaju veliki potencijal za razvoj tržišta u tom pogledu.
3.UGrađevinsko inženjerstvo
Beton armirani bazaltnim vlaknima nova je vrsta betonskog kompozitnog materijala koji nastaje miješanjem bazaltnih kontinuiranih vlakana ili diskontinuiranih vlakana u beton prema razumnoj dozi i na odgovarajući način. Zadržava prednosti visoke tlačne čvrstoće betona, povećava njegovu vlačnu otpornost, otpornost na habanje i udarce te ima ulogu u armiranju, ojačanju, kaljenju i produljenju vijeka trajanja. Bazaltno vlakno je tipično silikatno vlakno s prirodnom kompatibilnošću. Lako se raspršuje kada se pomiješa s cementnim betonom i mortom. Novoumiješani beton od bazaltnih vlakana ima stabilan volumen i dobru obradivost.
U usporedbi s običnim betonom, beton od bazaltnih vlakana također ima superiornu temperaturnu otpornost, otpornost na skupljanje i otpornost na koroziju, što doprinosi poboljšanju trajnosti betonskog inženjerstva i proširenju raspona primjene betona. Dodavanje bazaltnih vlakana u beton može poboljšati otpornost betona na udar, smanjiti njegovu lomljivost i poboljšati mehanička svojstva betona.
Sirovine za proizvodnju bazaltnog vlakna su od prirodnih vulkanskih ekstruzivnih stijena, a sirovine gotovo da ne sadrže komponente štetne po zdravlje ljudi, zbog čega promicanje bazalt vlaknobetona u području građevinarstva ima značaj uštede resursa. i zelena zaštita okoliša.
4. Preporuke
Bazaltna vlakna imaju izvrsnu toplinsku zaštitu i mehanička svojstva. Međutim, različiti podaci također pokazuju da je najveći nedostatak bazaltnog vlakna to što je njegova gustoća nešto veća od ostalih vlakana. Stoga, u primjeni bazalta, R& D kapacitet i razinu tehnologije proizvodnje bazaltnog vlakna treba u potpunosti ojačati, a procesne parametre treba razumno odabrati u projektiranju organizacije i strukture tkanine, kako bi se izbjeglo dodatno opterećenje radnika ili korisnika zbog prevelike težine tekstila, tj. što se tiče primjene bazaltne tkanine s dobrim performansama toplinske zaštite na područje zaštite od plamena, također će najbolje iskoristiti sve i dobiti dvostruko veći rezultat uz pola truda.
Visokokvalitetna vlakna otporna na vatru naširoko se koriste u industriji visoke tehnologije, vrhunskoj tehnologiji i specijalnoj opremi, ali se rijetko koristi u industrijskim i civilnim područjima s velikom potražnjom na tržištu. Glavni razlog je što ima malo varijanti, visoka cijena i loša nosivost. Bazaltno vlakno ima iznimno visok granični indeks kisika i anorgansko je vlakno bez emisije štetnih plinova tijekom izgaranja, ali je njegova cijena visoka, a učinak trošenja je loš. Može se smatrati da se miješa s drugim vlaknima kako bi miješana tkanina imala ne samo visoku otpornost na vatru, već i smanjila ili čak eliminirala emisiju štetnog plina u reakciji izgaranja, kao što je korištenje otpornosti plamena bazaltnih vlakana i udobnosti pamuka. Kombinacija upijanja vlage i propusnosti zraka te miješanja u određenom omjeru ne samo da može osigurati da tkanina ima dobru otpornost na vatru, dobru udobnost i zaštitu okoliša, već i poboljšati učinak nošenja proizvoda.
Kao nova vrsta vlakana visokih performansi, bazaltna vlakna imaju prednosti performansi, tehnologije i cijene. Trenutno još uvijek postoji jaz između R&pojačala; D razina bazaltnih vlakana u Kini i razvijenim zemljama. Kako dobro transformirati tri prednosti bazaltnih vlakana, potrebno je dodatno poboljšati i optimizirati performanse i tehnologiju proizvodnje bazaltnih vlakana. Istodobno, trebamo ojačati tehnologiju površinske modifikacije industrijskog tekstila kako bismo poboljšali njegova mehanička svojstva i učinak zaštite okoliša protiv starenja, razvijali nove proizvode s konkurentnim i diferenciranim proizvodima, proširili područje primjene i povećali promicanje na tržištu, tako da da bazaltno vlakno može bolje i bolje igrati svoje prednosti i promovirati nadogradnju i nadogradnju proizvoda u srodnim područjima.
