الیاف بازالت
الیاف بازالت، الیاف پیوسته‌ای هستند که از بازالت طبیعی گرفته می‌شوند. این الیاف از سنگ بازالت در دمای ۱۴۵۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد پس از ذوب شدن، از طریق صفحه نشتی سیم آلیاژ پلاتین-رودیوم با سرعت بالا کشیده می‌شوند. رنگ الیاف بازالت طبیعی خالص عموماً قهوه‌ای است. الیاف بازالت نوع جدیدی از الیاف معدنی سبز با کارایی بالا و سازگار با محیط زیست است که از سیلیس، آلومینا، اکسید کلسیم، اکسید منیزیم، اکسید آهن و دی اکسید تیتانیوم و سایر اکسیدها تشکیل شده است.الیاف پیوسته بازالتنه تنها استحکام بالایی دارد، بلکه دارای خواص عالی متنوعی مانند عایق الکتریکی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر دمای بالا و غیره نیز می‌باشد. علاوه بر این، فرآیند تولید الیاف بازالت به گونه‌ای طراحی شده است که ضایعات کمتری تولید کند، آلودگی کمی برای محیط زیست ایجاد کند و محصول پس از ضایعات، بدون هیچ گونه آسیبی، مستقیماً در محیط زیست تجزیه شود، بنابراین یک ماده واقعاً سبز و سازگار با محیط زیست است. الیاف پیوسته بازالت به طور گسترده در کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف، مواد اصطکاکی، مواد کشتی‌سازی، مواد عایق حرارتی، صنعت خودرو، پارچه‌های فیلتراسیون با دمای بالا و زمینه‌های محافظ مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
ویژگی‌ها
① مواد اولیه کافی
الیاف بازالتاز سنگ معدن بازالت ذوب شده و کشیده شده ساخته شده است، و سنگ معدن بازالت روی زمین و ماه ذخایر کاملاً عینی هستند، زیرا هزینه مواد اولیه نسبتاً کم است.
② مواد سازگار با محیط زیست
سنگ معدن بازالت یک ماده طبیعی است، در طول فرآیند تولید هیچ بور یا اکسید فلزات قلیایی آزاد نمی‌شود، بنابراین هیچ ماده مضری در دود رسوب نمی‌کند و جو را آلوده نمی‌کند. علاوه بر این، این محصول عمر طولانی دارد، بنابراین نوع جدیدی از مواد سبز فعال برای حفاظت از محیط زیست با هزینه کم، عملکرد بالا و پاکیزگی ایده‌آل است.
③ مقاومت در برابر دمای بالا و آب
محدوده دمای کاری الیاف بازالت پیوسته عموماً ۲۶۹ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد (نقطه نرم شدن ۹۶۰ درجه سانتیگراد) است، در حالی که الیاف شیشه برای دمای ۶۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد، بالاترین دمای الیاف کربن تنها می‌تواند به ۵۰۰ درجه سانتیگراد برسد. به طور خاص، الیاف بازالت در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد کار می‌کنند و استحکام آنها پس از شکست هنوز می‌تواند ۸۰٪ از استحکام اولیه خود را حفظ کند. در دمای ۸۶۰ درجه سانتیگراد بدون انقباض کار می‌کنند، حتی اگر مقاومت دمایی پشم معدنی عالی در این زمان پس از شکست فقط در ۵۰٪ تا ۶۰٪ حفظ شود، پشم شیشه کاملاً از بین می‌رود. الیاف کربن در دمای حدود ۳۰۰ درجه سانتیگراد CO و CO2 تولید می‌کنند. الیاف بازالت در دمای ۷۰ درجه سانتیگراد تحت تأثیر آب گرم می‌توانند استحکام بالایی را حفظ کنند، الیاف بازالت ممکن است در ۱۲۰۰ ساعت بخشی از استحکام خود را از دست بدهند.
④ پایداری شیمیایی خوب و مقاومت در برابر خوردگی
الیاف بازالت پیوسته حاوی K2O، MgO) و TiO2 و سایر اجزا هستند و این اجزا برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی الیاف و عملکرد ضد آب بسیار مفید هستند و نقش نسبتاً مهمی ایفا می‌کنند. در مقایسه با پایداری شیمیایی الیاف شیشه، به ویژه در محیط‌های قلیایی و اسیدی، مزیت بیشتری دارد. الیاف بازالت در محلول اشباع Ca(OH)2 و سیمان و سایر محیط‌های قلیایی نیز می‌توانند مقاومت بالاتری در برابر عملکرد خوردگی قلیایی حفظ کنند.
⑤ مدول الاستیسیته و استحکام کششی بالا
مدول الاستیسیته الیاف بازالت ۹۱۰۰ کیلوگرم بر میلی‌متر تا ۱۱۰۰۰ کیلوگرم بر میلی‌متر است که بالاتر از الیاف شیشه بدون قلیا، آزبست، الیاف آرامید، الیاف پلی‌پروپیلن و الیاف سیلیس است. استحکام کششی الیاف بازالت ۳۸۰۰ تا ۴۸۰۰ مگاپاسکال است که بالاتر از الیاف کربن بزرگ، الیاف آرامید، الیاف PBI، الیاف فولادی، الیاف بور، الیاف آلومینا است و با الیاف شیشه S قابل مقایسه است. الیاف بازالت دارای چگالی ۲.۶۵ تا ۳.۰۰ گرم بر سانتی‌متر مکعب و سختی بالای ۵ تا ۹ درجه در مقیاس سختی موهس است، بنابراین مقاومت سایشی و خواص تقویت کششی عالی دارد. استحکام مکانیکی آن بسیار بیشتر از الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی است، بنابراین یک ماده تقویت‌کننده ایده‌آل است و خواص مکانیکی عالی آن در صدر چهار الیاف اصلی با کارایی بالا قرار دارد.
⑥ عملکرد عایق صوتی عالی
الیاف بازالت پیوسته عایق صوتی عالی و عملکرد جذب صدا دارند. ضریب جذب صدای الیاف در شرایط مختلف صوتی قابل تشخیص است. با افزایش فرکانس، ضریب جذب صدای آن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. مانند انتخاب الیاف بازالت با قطر ۱ تا ۳ میکرومتر که از مواد جاذب صدا (با چگالی ۱۵ کیلوگرم بر متر مکعب و ضخامت ۳۰ میلی‌متر) ساخته شده‌اند، در شرایط صوتی ۱۰۰ تا ۳۰۰ هرتز، ۴۰۰ تا ۹۰۰ هرتز و ۱۲۰۰ تا ۷۰۰۰ هرتز، ضریب جذب مواد الیاف به ترتیب ۰.۰۵ تا ۰.۱۵، ۰.۲۲ تا ۰.۷۵ و ۰.۸۵ تا ۰.۹۳ است.
⑦ خواص دی الکتریک برجسته
مقاومت حجمی الیاف بازالت پیوسته یک مرتبه بزرگتر از ... است.الیاف شیشه Eکه خواص دی‌الکتریک بسیار خوبی دارد. اگرچه سنگ معدن بازالت حاوی کسر جرمی تقریباً 0.2 اکسید رسانا است، اما با استفاده از عامل نفوذی ویژه و عملیات سطحی ویژه، زاویه مصرف دی‌الکتریک الیاف بازالت نسبت به الیاف شیشه 50٪ کمتر است و مقاومت حجمی الیاف نیز بالاتر از الیاف شیشه است.
⑧ سازگاری با سیلیکات طبیعی
پراکندگی خوب با سیمان و بتن، پیوند قوی، ضریب انبساط و انقباض حرارتی ثابت، مقاومت خوب در برابر آب و هوا.
⑨ جذب رطوبت کمتر
جذب رطوبت الیاف بازالت کمتر از 0.1٪ است، که کمتر از الیاف آرامید، پشم سنگ و آزبست است.
⑩ رسانایی حرارتی کمتر
رسانایی حرارتی الیاف بازالت 0.031 W/mK تا 0.038 W/mK است که کمتر از الیاف آرامید، الیاف آلومینوسیلیکات، الیاف شیشه بدون قلیا، پشم سنگ، الیاف سیلیکون، الیاف کربن و فولاد ضد زنگ است.
فایبرگلاس
فایبرگلاس، یک ماده غیرفلزی معدنی با عملکرد عالی، دارای مزایای متنوعی مانند عایق خوب، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی خوب، استحکام مکانیکی بالا است، اما نقطه ضعف آن شکنندگی و مقاومت در برابر سایش ضعیف است. این ماده بر اساس شش نوع سنگ معدن کلریت، ماسه کوارتز، سنگ آهک، دولومیت، سنگ کلسیم بور، سنگ منیزیم بور به عنوان مواد اولیه ساخته شده است که با ذوب در دمای بالا، کشش، سیم پیچی، بافندگی و سایر فرآیندها، قطر تک رشته آن از چند میکرون تا بیش از 20 میکرون، معادل یک تار مو 1/20-1/5، تولید می‌شود. هر دسته از رشته‌های فیبر صدها یا حتی هزاران ترکیب تک رشته‌ای هستند.فایبرگلاسمعمولاً به عنوان مواد تقویت کننده در مواد کامپوزیت، مواد عایق الکتریکی و مواد عایق حرارتی، تخته مدار و سایر حوزه های اقتصاد ملی استفاده می شود.
خواص مواد
نقطه ذوب: شیشه نوعی غیر کریستالی است و نقطه ذوب ثابتی ندارد، به طور کلی اعتقاد بر این است که نقطه نرم شدن آن 500 تا 750 درجه سانتیگراد است.
نقطه جوش: حدود ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد
چگالی: ۲.۴ تا ۲.۷۶ گرم بر سانتی‌متر مکعب
وقتی از الیاف شیشه به عنوان ماده تقویت کننده برای پلاستیک‌های تقویت شده استفاده می‌شود، بزرگترین ویژگی آن استحکام کششی بالای آن است. استحکام کششی در حالت استاندارد 6.3 ~ 6.9 گرم در روز و در حالت مرطوب 5.4 ~ 5.8 گرم در روز است. مقاومت حرارتی خوبی دارد و تا دمای 300 درجه سانتیگراد هیچ تاثیری بر استحکام آن ندارد. عایق الکتریکی عالی دارد، یک ماده عایق الکتریکی سطح بالا است، همچنین برای مواد عایق و مواد محافظ آتش استفاده می‌شود. معمولاً فقط توسط قلیاهای غلیظ، اسید هیدروفلوئوریک و اسید فسفریک غلیظ خورده می‌شود.
ویژگی‌های اصلی
(1) استحکام کششی بالا، ازدیاد طول کم (3%).
(2) ضریب الاستیسیته بالا، استحکام خوب.
(3) افزایش طول در محدوده الاستیسیته و استحکام کششی بالا، بنابراین انرژی ضربه زیادی را جذب می‌کند.
(4) الیاف معدنی، غیر قابل احتراق، مقاومت شیمیایی خوب.
(5) جذب آب کم.
(6) پایداری خوب در برابر رسوب و مقاومت حرارتی.
(7) قابلیت پردازش خوب، قابل تبدیل بهرشته‌ها، بسته‌ها، نمدها، پارچه‌هاو سایر اشکال مختلف محصولات.
(8) شفاف و قابل عبور نور.
(9) چسبندگی خوب با رزین.
(10) ارزان.
(11) به راحتی نمی‌سوزد، می‌تواند در دمای بالا به دانه‌های شیشه‌ای تبدیل شود.
زمان ارسال: ۱۱ آوریل ۲۰۲۴
