Principales áreas de aplicación de la fibra de basalto.

La fibra de basalto (BF) es un nuevo tipo de material inorgánico, respetuoso con el medio ambiente y de alto rendimiento. Su color es generalmente marrón y algo dorado. Está compuesto por SiO2, Al2O3, CaO, FeO y otros óxidos, además de una pequeña cantidad de impurezas. Cada componente de la fibra tiene sus propiedades específicas. La fibra continua de basalto, como material de refuerzo, no solo tiene buena estabilidad, excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, sino que también tiene las ventajas de un buen aislamiento, excelentes propiedades de aislamiento térmico y acústico y buenas propiedades de transmisión de ondas.
Debido a que el propio mineral de basalto confiere a la fibra de basalto muchas propiedades excelentes, la propia fibra de basalto tiene una alta durabilidad y excelentes propiedades mecánicas. Estas ventajas son muy prácticas tanto en el ámbito militar como en el civil.

En la actualidad, en la producción de telas ignífugas tejidas con fibras de basalto se utilizanropa protectora ignífuga y aislantey mantas extintoras. Los productos se utilizan principalmente en protección contra incendios, metalurgia, industria militar y otras industrias. Un mercado potencial para la fibra de basalto es el de reemplazo de la fibra de vidrio. Enel campo del refuerzo de edificios, el rendimiento de la fibra de basalto es cercano al de la fibra de carbono, pero el precio es varias veces o incluso decenas de veces menor que el de la fibra de carbono. En la ingeniería civil nacional, puede reemplazar parcialmente la costosa fibra de carbono para el refuerzo estructural, reduciendo el costo de los proyectos de refuerzo estructural en China. Dependencia de la fibra de carbono. En términos demateriales compuestos, se puede combinar con varias resinas para formar materiales compuestos que se pueden utilizar como materiales estructurales, comopalas de turbinas eólicas, estructuras de cascos de vehículos, tuberías y tanques de almacenamiento resistentes a la corrosión y a la presión, y materiales base de placas de circuito impreso.
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El basalto utilizado en el campo de la protección y el aislamiento contra incendios está ampliamente distribuido en China y es barato. Su coste de fabricación de fibra es bajo. Tiene ventajas integrales obvias sobre la fibra química, fibra de vidrio, fibra de carbono, etc., y tiene un gran potencial de sustitución. Es una alta tecnología y nuevos productos con alto valor añadido.

En los últimos años, los materiales ecológicos ignífugos y aislantes térmicos han ido atrayendo gradualmente la atención de la gente. Como material ecológico, la fibra de basalto se ha convertido en la primera opción para la prevención de incendios y el aislamiento térmico. Tiene las características de peso ligero, prevención de incendios, aislamiento térmico y apariencia hermosa. El material compuesto de fibra de basalto ignífugo y aislante térmico compuesto por una capa de tela de fibra de basalto, una capa de caucho resistente a altas temperaturas, una capa de película de fibra de poliéster, una capa reflectante de aluminio depositada al vapor y una mezcla de viscosa ignífuga y Basofil. La capa de tela tiene buena resistencia ignífuga, aislante del calor y a altas temperaturas. Rendimiento, en ambientes de alta temperatura, puede absorber parte del calor, tener un mejor efecto de aislamiento térmico y no se quemará. Puede desempeñar un mejor papel protector y se utiliza en protección contra incendios, industria petroquímica, militar y metalúrgica y otros campos.

Según Qi Fengjie, profesor de la Escuela de Materiales Polímeros de la Universidad Northeastern, la tela resistente al fuego hecha de fibra de basalto tiene resistencia a altas temperaturas y un buen efecto de aislamiento térmico. La resistencia a la temperatura puede alcanzar los 650 grados y el índice límite de oxígeno es superior a 68, lo que es mucho mejor que el de las fibras orgánicas como la aramida. , especialmente indicado para la preparación de cortinas cortafuegos industriales. La tela ignífuga de fibra de basalto no se deformará ni estallará bajo la acción de una llama a 1000 grados, y el tiempo de resistencia al fuego se puede mantener en más de 1 hora. También puede desempeñar un papel protector en ambientes con humedad, vapor, humo y gases químicos. Además, si la fibra de basalto se mezcla con otras fibras, se puede convertir en tejidos ignífugos de mayor nivel, lo que tiene ventajas obvias cuando se utiliza en equipos relacionados con fuerzas especiales.
A juzgar por la aplicación actual en el mercado, las fibras Kevlar, Nomex y Teflón de DuPont se han utilizado como materia prima preferida para tejidos ignífugos en el extranjero. Aunque las tres materias primas anteriores tienen las propiedades de resistencia a altas temperaturas y reacciones químicas, no son resistentes a altas temperaturas superiores a 370 grados. Se producirá carbonización y descomposición. La tela ignífuga de fibra de basalto está tejida con hilo hilado continuo de fibra de basalto de 7μm~9μm de GBF y ha sido tratada con un revestimiento no tóxico resistente a altas temperaturas. No se derretirá, no goteará ni se encogerá con el calor, y no será tóxico. Los gases de escape pueden convertirse por completo en una poderosa alternativa al Kevlar,
Nomex, Teflón y otras telas de fibras resistentes al fuego. La fibra de basalto es difícil de formar y controlar durante el proceso de producción, lo que limita el desarrollo de textiles industriales de fibra de basalto en algunos campos.

Actualmente, sólo unos pocos países del mundo, como Rusia, Ucrania y China, dominan esta tecnología de producción. La producción total en el mundo es inferior a 3.500 toneladas.Después de arduas exploraciones y prácticas, las empresas chinas han superado las dificultades técnicas de la fabricación de fibra de basalto y han comenzado la producción en masa. La producción forma una cierta escala de mercado.

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La fibra de basalto utilizada en el campo automotriz no solo tiene alta resistencia, buena estabilidad térmica, no es fácil dañar el par, tiene bajo desgaste y coeficiente de fricción estable, sino que también es asequible. La aplicación de fibra de basalto en materiales de refuerzo de fricción no solo puede aumentar la vida útil de los materiales de fricción de los automóviles y aumentar la temperatura de uso de los materiales de fricción, sino que también puede resolver varios factores desfavorables de los materiales de fricción actuales y ayudar a resolver el fenómeno de descomposición térmica que ocurre en los automóviles tradicionales. frenos. Reduciendo así la ocurrencia de accidentes de tránsito.

Cuerpo fabricado en fibra de basalto.
La empresa española GALFER ha desarrollado con éxito la serie 1052 de pastillas de freno para motocicletas producidas con fibra de basalto como principal fibra de refuerzo. Las estructuras resistentes a altas temperaturas hechas de fibra de basalto se utilizan como materiales de refuerzo de fricción para frenos, embragues, etc. de automóviles, lo que no solo ayuda al desarrollo de alta velocidad de los automóviles, sino que también ayuda a mejorar el rendimiento de seguridad de los automóviles. Su desarrollo tiene amplias perspectivas de mercado.

Como se puede ver en la tabla anterior, la densidad del material de la fibra de basalto es moderada, su resistencia a la tracción es equivalente a la de la fibra de vidrio y la resistencia al desgaste del material de fricción reforzado con fibra de basalto es mayor que la de la fibra de asbesto, la fibra de acero y la fibra de vidrio. . A través de las pruebas de rendimiento de las pastillas de freno reforzadas con fibra cortada de basalto, se cree que tienen las características de un coeficiente de fricción estable a alta temperatura, una pequeña degradación térmica y un bajo ruido de frenado, y son adecuadas como el principal material de refuerzo de los materiales de fricción.
Los materiales filtrantes de fibra de basalto para automóviles pueden filtrar y separar partículas sólidas en los gases de escape de los automóviles en condiciones de alta temperatura, lo que reduce la contaminación urbana causada por los gases de escape de los automóviles. Además, sus materiales filtrantes tienen la ventaja de usarse en condiciones de alta temperatura durante mucho tiempo manteniendo un rendimiento estable. La tela filtrante hecha de fibra continua de basalto en Rusia y Ucrania tiene una pérdida de masa de sólo el 12% de la fibra continua de basalto a una temperatura alta de 900 grados. La aplicación de materiales filtrantes para automóviles de fibra de basalto cumple con los requisitos de protección ambiental en el nuevo siglo y también favorece la búsqueda de vehículos de alto rendimiento por parte de la gente.

En comparación con la fibra de vidrio, que se usa ampliamente en materiales de interior, la absorción acústica y la resistencia al calor de la fibra de basalto son mucho mayores que las de la fibra de vidrio E.

La aplicación de materiales de fibra de basalto aislantes del calor y absorbentes del sonido a los automóviles ayudará a mejorar el rendimiento del aislamiento acústico entre el automóvil y el mundo exterior y reducirá el ruido generado por las piezas del automóvil. Japón ha seleccionado la fibra de basalto como el mejor material para el desarrollo de silenciadores de automóviles. La demanda anual de materiales de fibra para aislamiento acústico y térmico de automóviles es de más de 100000 toneladas, por lo que la fibra de basalto tiene un gran potencial de desarrollo de mercado en este sentido. .

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Utilizado en el campo de la ingeniería de la construcción, el hormigón armado con fibras de basalto es un nuevo material compuesto de hormigón formado mezclando fibras continuas o discontinuas de basalto con hormigón en una cantidad razonable y de manera adecuada. Conserva las ventajas de la alta resistencia a la compresión del hormigón y aumenta sus propiedades de tracción, resistencia al desgaste y resistencia al impacto que desempeñan un papel en el refuerzo, endurecimiento y extensión de la vida útil en proyectos de hormigón. La fibra de basalto es una fibra de silicato típica con compatibilidad natural. Se dispersa fácilmente cuando se mezcla con cemento, hormigón y mortero. El volumen de hormigón de fibra de basalto recién mezclado es estable y tiene buena trabajabilidad.
En comparación con el hormigón ordinario, el hormigón de fibra de basalto también tiene una resistencia superior a la temperatura, a la contracción y a la corrosión, lo que es beneficioso para mejorar la durabilidad de los proyectos de hormigón y ampliar el ámbito de uso del hormigón. La incorporación adecuada de fibra de basalto al hormigón puede mejorar la resistencia al impacto del hormigón, reducir su fragilidad y mejorar las propiedades mecánicas del hormigón.

Las materias primas para la producción de fibra de basalto se obtienen de rocas volcánicas extrusivas naturales.. Las materias primas casi no contienen ingredientes nocivos para la salud humana, lo que hace que la promoción del hormigón de fibra de basalto en el campo de la ingeniería de la construcción sea importante para ahorrar recursos y ser ecológico y respetuoso con el medio ambiente.

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Se recomienda que la fibra de basalto tenga excelentes propiedades de protección térmica y mecánicas. Sin embargo, varios datos también muestran que la mayor desventaja de la fibra de basalto es que su densidad es ligeramente mayor que la de otras fibras. Por lo tanto, en la aplicación de basalto, las capacidades de investigación y desarrollo y el nivel de tecnología de producción de fibra de basalto deben fortalecerse completamente, y los parámetros del proceso deben seleccionarse razonablemente en el diseño de la organización y estructura del tejido para evitar cargas adicionales a los trabajadores o usuarios debido a Peso excesivo de los textiles. La carga de mano de obra, por lo que aplicar tejido de basalto con buenas propiedades de protección térmica al campo de la protección ignífuga también tendrá el efecto de aprovechar al máximo los materiales y obtener el doble de resultado con la mitad de esfuerzo.
Las fibras retardantes de llama de alto rendimiento se utilizan ampliamente en industrias de alta tecnología, tecnologías de vanguardia y campos de equipos especiales. Sin embargo, rara vez se utilizan en campos industriales y civiles donde la demanda del mercado es grande. La razón principal es que tienen menos variedades, precios más altos y malas propiedades de uso. Diferencia. El índice limitante de oxígeno de la fibra de basalto es extremadamente alto y es una fibra inorgánica. No emite gases nocivos al quemarse. Sin embargo, su precio es elevado y su rendimiento de uso es deficiente. Se puede mezclar con otras fibras para hacer que la tela mezclada no solo sea altamente retardante de llama sino también duradera. Reducir o incluso eliminar la emisión de gases nocivos en las reacciones de combustión. Por ejemplo, al combinar el retardo de llama de la fibra de basalto con la comodidad, la absorción de humedad y la transpirabilidad del algodón, y mezclarlo en una cierta proporción, se puede garantizar que el tejido tenga un buen retardo de llama y no solo mejora la comodidad y el medio ambiente. Protección del producto, pero también mejora el rendimiento de uso del producto.

Como nuevo tipo de fibra de alto rendimiento, la fibra de basalto tiene ventajas de rendimiento, ventajas técnicas y ventajas de costos. En la actualidad, el nivel de investigación y desarrollo de la fibra de basalto en mi país todavía está por detrás del de los países desarrollados. Cómo transformar completamente las tres ventajas principales de la fibra de basalto requiere una mayor mejora y optimización del rendimiento y la tecnología de producción de la fibra de basalto. Al mismo tiempo, fortalecer la tecnología de modificación de superficies de textiles industriales para mejorar sus propiedades mecánicas y propiedades antienvejecimiento ambientales, desarrollar nuevos productos competitivos y diferenciados, ampliar el alcance de las aplicaciones y aumentar la promoción en el mercado, de modo que se pueda utilizar la fibra de basalto. más rápido Aproveche mejor sus ventajas y promueva la actualización de productos en campos relacionados.