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玄武岩纤维矿山

玄武岩纤维矿山

1、抗拉强度高,力学性能好

连续玄武岩纤维的密度2.65~3.00g/cm3,莫氏硬度5~6度,抗拉强度为3000~4800MPa,具有优异的耐磨抗拉增强性能,在70℃水作用下,其强度可保持1200小时,而一般玻璃纤维不到200小时便失去强度;在100~250℃温度下的拉伸强度可提高30%,而一般玻璃纤维却下降23%,在水泥等碱性介质中能保持高度稳定性,可用作混凝土建筑结构的增强材料,不仅抗拉强度高,弹模高,开裂变形小,并能提高弯拉强度,在桥梁建筑等方面显示出很大的优势,在抗震救灾和体育用材等方面也潜在着广泛用场。

    玄武岩纤维有很高的弹性模量:9100kg/mm2~11000kg/mm2,可制造绝热制品和复合材料。

 2、耐腐蚀性强,化学稳定性好

玄武岩连续纤维的原料是玄武岩矿石经高温熔融成纤,而天然的玄武岩是一类化学性质稳定的硅酸盐,所以注定了玄武岩纤维的化学稳定性。玄武岩纤维经过NaOH溶液处理,强度可保留率60%以上;经过Ca(OH)2溶液处理,强度可保留率87%以上。而经过HCl溶液处理,强度保留率在90%以上。由此可以看出,酸碱溶液对玄武岩连续纤维的力学性能,影响并不太大。

3、介电系数高,绝缘性能好

玄武岩纤维的电阻率为1x1012Ω·m(欧姆·米),具有很好的绝缘性能,可用来制造仪器仪表、电动机及各种电器中的配件。应用专门浸润剂处理过的玄武岩纤维,其介电损耗角正切比一般玻璃纤维还低50%,可用于制造新型耐热介电材料。

4、热传导系数低,阻燃性能好

玄武岩纤维为非晶态无机硅酸盐物质,热传导系数低,绝热性能好,无热收缩现象。其使用温度范围一般为-269~700℃,软化点为960℃,高于玻璃纤维和碳纤维的最高使用温度。它在500℃下的抗热振稳定性仍不变,原始质量分数损失不到0.02,在600℃工作时,其断后强度仍能保持原始强度的80%。可用于制造防火毯、防火帘等阻燃材料和高温过滤领域的过滤基布、过滤材料、耐高温毡等。

玄武岩纤维的热传导系数为0.031W/mK~0.038W/mK,低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢,可用于热处理设备的保温,汽车、船舶的隔热以及管道的保温。另一方面,玄武岩纤维也耐低温,它长期处于低温(-196℃)液氮介质环境中,强度也不改变,是有效的低温绝热材料,用它制作的各种器材在太空、高寒和南北极地区具有广泛用途。

5、与水泥相容性好,握裹力强

玄武岩纤维与硅酸盐水泥是同类化学物质,纤维与基体材料的匹配性能优良,有天然相容性,在水泥混凝土结构抗裂及补强中具有独一无二、无可替代的优势,能大大改善抗裂性能和动载疲劳性能,是目前用于水泥混凝土中性能最匹配、性价比最佳的纤维材料。在超载运行条件下,有助于加强公路的抗龟裂老化能力,延长沥青路面的使用寿命。同时,玄武岩纤维的吸湿性低于0.1%,具有较强的防渗抗裂功效,可广泛用于高速公路、飞机跑道、海港码头、水电工程建筑等基础设施领域。

除此之外,用玄武岩制作的鳞片,可作为一种涂料,成为建筑物和水下物体,包括军舰、船只、堤坝等的保护层,增强这些物体的防腐蚀能力,延长使用寿命。如果用这种鳞片制作刹车片,其刹车性能和使用寿命也会优于普通刹车片。

6、弹性模量高

 玄武岩纤维的弹性模量与昂贵的S玻璃纤维相近,强度相当;用于织造织物重量在150-210g/m2的产品时,织造性能良好;可用以代替S等玻璃纤维制造绝热制品和复合材料,制造硬质装甲和各种GFRP产品。例如,利用E玻璃纤维生产玻璃钢管,只能耐25个大气压,管径最大为2m;而用玄武岩纤维做玻璃钢管,则可耐60个大气压,管径可达3m。在某些场合,玄武岩纤维甚至可以部分代替每吨售价在20余万元的碳纤维或芳纶纤维。

7、吸音系数高,抗电磁辐射功能强

玄武岩纤维的吸音系数为0.9~0.99,具有优良的吸波性和透波性,吸音、隔音性能非常好,是理想的隐身材料。把它与混凝土混合用于建筑上,可以发挥很好的吸波作用,从而减轻乃至屏蔽电磁辐射造成的危害和对机场、码头、航标、电视塔等通讯设施的干扰,改善通讯环境和通讯质量,对于军事安全、国家安全至关重要。

8、无污染、低能耗、可回收

当今社会经济转型的主流和导向就是发展绿色经济。而玄武岩是无机硅酸盐,它经过两次(火山喷发时一次,熔炉熔化时一次)高温(约1500℃)煅烧,在生产过程中,无废气、废物及有毒物质释放,是地道的无污染,无公害绿色产业。这与在熔制过程中产生大量温室气体和废气的其它纤维产业相比有着本质区别。生产每公斤连续玄武岩纤维的耗电量为3~4度电,在所有高性能纤维的生产过程中,连续玄武岩纤维的能耗(电或气)相对较低,因此,玄武岩纤维产业符合社会经济发展的大趋势,随着时间地推移,会越来越显现出这个产业的生命力。

随着科技的发展,对于纤维的应用需求越来越多,随之而来的回收问题逐渐开始提上日程。与碳纤和有机纤维不同,玄武岩纤维是一种天然绿色无机纤维,因其“前身”就是岩石,所以使用过的废料可以直接丢弃或回炉再生,不存在像碳纤一样的回收困难等问题,是一种完全绿色的新型纤维材料。