La fibra de basalto (BF) es un nuevo tipo de material inorgánico de alto rendimiento para la protección del medio ambiente. Su color es generalmente marrón y algunos son como el oro. Está compuesto por SiO2, Al2O3, Cao, FeO y otros óxidos y una pequeña cantidad de impurezas. Cada componente de la fibra tiene sus propiedades específicas. Fibra continua de basalto como material de refuerzo, la fibra de basalto no solo tiene buena estabilidad, excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión, sino que también tiene las ventajas de un buen aislamiento, excelente aislamiento térmico y acústico, buena transmisión de ondas, etc.
Debido a que el propio mineral de basalto le da a la fibra de basalto muchas propiedades excelentes, la fibra de basalto en sí tiene una alta durabilidad y excelentes propiedades mecánicas. Estas ventajas son muy prácticas en los campos militar y civil.
En la actualidad, la tela ignífuga tejida mediante hilado de fibra de basalto se ha utilizado en la producción de ropa protectora ignífuga y de aislamiento térmico y mantas contra incendios. Los productos se utilizan principalmente en la lucha contra incendios, la metalurgia, la industria militar y otras industrias. El mercado potencial de la fibra de basalto es la sustitución de la fibra de vidrio. En el campo del refuerzo de edificios, el rendimiento de la fibra de basalto se acerca al de la fibra de carbono, pero el precio es varias veces o incluso docenas de veces más bajo que el de la fibra de carbono. En la ingeniería civil doméstica, la fibra de basalto puede reemplazar parcialmente la costosa fibra de carbono para el refuerzo estructural, a fin de reducir la dependencia de la ingeniería de refuerzo estructural de la fibra de carbono en nuestro país. En términos de materiales compuestos, se puede combinar con varias resinas para formar materiales compuestos, que se pueden utilizar como materiales estructurales, aspas de ventiladores, estructuras de vehículos y barcos, tuberías y tanques de almacenamiento resistentes a la corrosión y a la presión, así como impresos. sustratos de placa de circuito.
1.In el campo de la prevención de incendios y el aislamiento térmico
El basalto se distribuye ampliamente y es barato en China, y su costo de fabricación de fibra es bajo. En comparación con la fibra química, la fibra de vidrio y la fibra de carbono, el basalto tiene obvias ventajas integrales y un gran potencial de sustitución. Es un producto nuevo con contenido de alta tecnología y alto valor agregado.
En los últimos años, los materiales verdes ignífugos y de aislamiento térmico han atraído gradualmente la atención de la gente &. Como material verde, la fibra de basalto se ha convertido en el material preferido para la prevención de incendios y el aislamiento térmico. Tiene las características de peso ligero, prevención de incendios, aislamiento térmico, belleza, etc. El material de aislamiento térmico e ignífugo compuesto de fibra de basalto 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 precipitado con vapor y una capa de tela de viscosa y mezcla de Basofil retardante de llama tiene un buen retardante de llama, aislamiento térmico y alta resistencia a la temperatura. Puede absorber algo de calor en entornos de alta temperatura, con un mejor efecto de aislamiento térmico y sin combustión, puede desempeñar un mejor papel protector y ser utilizado en protección contra incendios, petroquímica, militar, metalurgia y otros campos.
Según Qi Fengjie, profesor de la escuela de materiales poliméricos de la Northeastern University, la tela ignífuga hecha de fibra de basalto tiene una buena resistencia a altas temperaturas y un efecto de aislamiento térmico. La resistencia a la temperatura puede ser tan alta como 650℃, y el índice de oxígeno limitante es superior a 68, que es mucho mejor que las fibras orgánicas como la fibra de aramida. Es 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 1000℃ llama, y el tiempo de resistencia al fuego se puede mantener por encima de 1 hora. También puede desempeñar un papel protector en el medio ambiente de humedad, vapor, humo y gases químicos. Además, si la fibra de basalto se mezcla con otras fibras, se puede convertir en tela de tela ignífuga e ignífuga de especificación más alta, lo que tiene ventajas obvias para los equipos relevantes de las fuerzas especiales.
A partir de la aplicación actual en el mercado, las fibras de Kevlar, Nomex y Teflón de DuPont se han utilizado como materias primas preferidas para telas ignífugas en el extranjero. Aunque las tres materias primas anteriores tienen las propiedades de resistencia a altas temperaturas y resistencia a reacciones químicas, se carbonizarán y descompondrán a una temperatura alta por encima de 370ºC.℃. La tela ignífuga de fibra de basalto está hecha de la empresa GBF' s 7μ m～9 μ Se teje hilo continuo de fibra de basalto M, y después de un tratamiento de recubrimiento no tóxico y resistente a altas temperaturas, no habrá goteo de fusión, contracción térmica ni descarga de gas tóxico. Puede convertirse en un poderoso sustituto del Kevlar, Nomex, Teflón y otras telas de fibra ignífuga.
Es difícil filamentar la fibra de basalto y controlar el proceso en el proceso de producción, lo que limita el desarrollo de textiles industriales de fibra de basalto en algunos campos. En la actualidad, solo unos pocos países del mundo, como Rusia, Ucrania y China, han dominado la tecnología de producción y la producción total en el mundo es inferior a 3500 toneladas. Después de una intensa exploración y práctica, las empresas chinas han superado las dificultades técnicas de fabricación de la fibra de basalto y han producido en masa para formar una cierta escala de mercado.
2.In campo del automóvil
La fibra de basalto no solo tiene alta resistencia, buena estabilidad térmica, no es fácil de dañar, bajo desgaste, coeficiente de fricción estable, sino que también tiene un precio adecuado. La aplicación de fibra de basalto en materiales de refuerzo de fricción no solo es propicia para aumentar la vida útil de los materiales de fricción del automóvil y mejorar la temperatura de servicio de los materiales de fricción, sino que también resuelve varios factores adversos de los materiales de fricción actuales, resuelve el fenómeno de recesión de calor del automóvil tradicional. frena y reduce los accidentes de tráfico.
La empresa española garfer ha desarrollado con éxito pastillas de freno de motocicleta de la serie 1052 con fibra de basalto como principal fibra de refuerzo. La estructura resistente a altas temperaturas hecha de fibra de basalto se utiliza para materiales de refuerzo de fricción como frenos y embrague de automóviles, lo que no solo ayuda al desarrollo de alta velocidad del automóvil, sino que también ayuda a mejorar el rendimiento de seguridad del automóvil. Su desarrollo tiene amplias perspectivas de mercado.
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 amianto, fibra de acero y fibra de vidrio. A través de la prueba de rendimiento de la pastilla de freno reforzada con fibra picada de basalto, se considera que tiene las características de coeficiente de fricción estable a alta temperatura, baja degradación térmica y bajo ruido de frenado, y es adecuada para ser utilizada como el refuerzo principal del material de fricción.
El material de filtro de automóvil de fibra de basalto puede filtrar y separar las partículas sólidas en los gases de escape de los automóviles en condiciones de alta temperatura, reducir la contaminación urbana causada por los gases de escape de los automóviles y su material de filtro tiene las ventajas de un uso a largo plazo en condiciones de alta temperatura y un rendimiento estable. Para la tela filtrante hecha de fibra de basalto continua en Rusia y Ucrania, la pérdida de masa de fibra de basalto continua es solo del 12% a 900℃. La aplicación de material de filtro automotriz de fibra de basalto no solo cumple con los requisitos de protección ambiental en el nuevo siglo, sino que también ayuda a satisfacer los requisitos de la gente&en la búsqueda de vehículos de alto rendimiento.
En comparación con la fibra de vidrio ampliamente utilizada en materiales de decoración de interiores, la fibra de basalto tiene una absorción de sonido y una resistencia al calor mucho mejores que la fibra de vidrio E. La aplicación de material de fibra de basalto termoaislante y absorbente de sonido en el automóvil es propicia para mejorar el rendimiento del aislamiento acústico entre el automóvil y el mundo exterior y reducir el ruido generado por las piezas de automóvil. Japón ha seleccionado la fibra de basalto como el mejor material para el desarrollo de silenciadores de automóviles, y la demanda anual de materiales de fibra de aislamiento térmico y acústico para automóviles es de más de 100000 toneladas. Por tanto, la fibra de basalto tiene un gran potencial de desarrollo de mercado a este respecto.
3 enIngeniería en Construcción
El hormigón reforzado con fibra de basalto es un nuevo tipo de material compuesto de hormigón formado mezclando fibra continua de basalto o fibra discontinua en hormigón de acuerdo con una dosis razonable y de forma adecuada. Conserva las ventajas de la alta resistencia a la compresión del hormigón, aumenta su resistencia a la tracción, al desgaste y al impacto, y desempeña un papel en el refuerzo, refuerzo, endurecimiento y prolongación de la vida útil. La fibra de basalto es una fibra de silicato típica con compatibilidad natural. Es fácil de dispersar cuando se mezcla con cemento y mortero. El hormigón de fibra de basalto recién mezclado tiene un volumen estable y buena trabajabilidad.
En comparación con el hormigón ordinario, el hormigón de fibra de basalto también tiene una resistencia superior a la temperatura, resistencia a la contracción y resistencia a la corrosión, lo que mejora la durabilidad de la ingeniería del hormigón y amplía el rango de aplicación del hormigón. Agregar 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 provienen de rocas volcánicas naturales extrusivas, y las materias primas casi no contienen componentes nocivos para la salud humana, lo que hace que la promoción del hormigón con fibra de basalto en el campo de la ingeniería de la construcción tenga la importancia de ahorrar recursos. y protección del medio ambiente verde.
4.Recomendaciones
La fibra de basalto tiene una excelente protección térmica y propiedades 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, el R& La capacidad D y el nivel de tecnología de producción de la fibra de basalto deben fortalecerse por completo, y los parámetros del proceso deben seleccionarse razonablemente en el diseño de la organización y estructura de la tela, a fin de evitar una carga de trabajo adicional en los trabajadores o usuarios debido al peso excesivo de los textiles, por lo que En cuanto a aplicar tejido de basalto con buen rendimiento de protección térmica al campo de la protección retardante de llama, también hará el mejor uso de todo y obtendrá el doble de resultado con la mitad del esfuerzo.
La fibra retardante de llama de alto rendimiento se usa ampliamente en la industria de alta tecnología, tecnología de vanguardia y equipos especiales, pero rara vez se usa en campos industriales y civiles con una gran demanda del mercado. La razón principal es que tiene pocas variedades, un precio elevado y una baja capacidad de uso. La fibra de basalto tiene un índice de oxígeno limitante extremadamente alto y es una fibra inorgánica sin emisión de gases nocivos durante la combustión, pero su precio es alto y su rendimiento de uso es bajo. Se puede considerar mezclar con otras fibras para hacer que el tejido mezclado no solo tenga un alto retardo de llama, sino que también reduzca o incluso elimine la emisión de gases nocivos en la reacción de combustión, como el uso del retardo de llama de la fibra de basalto y la comodidad del algodón. La combinación de absorción de humedad y permeabilidad al aire y la mezcla en una cierta proporción no solo puede garantizar que la tela tenga un buen retardo de llama, buen confort y protección ambiental, sino que también mejora el rendimiento de uso del producto.
Como nuevo tipo de fibra de alto rendimiento, la fibra de basalto tiene las ventajas de rendimiento, tecnología y costo. En la actualidad, todavía hay una brecha entre el R& Nivel D de fibra de basalto en China y países desarrollados. Cómo transformar bien las tres ventajas de la fibra de basalto necesita mejorar y optimizar aún más el rendimiento y la tecnología de producción de la fibra de basalto. Al mismo tiempo, debemos fortalecer la tecnología de modificación de la superficie de los textiles industriales para mejorar sus propiedades mecánicas y el desempeño anti-envejecimiento del medio ambiente, desarrollar nuevos productos con productos competitivos y diferenciados, ampliar el ámbito de aplicación y aumentar la promoción del mercado, por lo que que la fibra de basalto puede aprovechar cada vez mejor sus ventajas y promover la mejora y mejora de los productos en campos relacionados.
