ألياف البازلت (BF) هي نوع جديد من المواد غير العضوية والصديقة للبيئة وعالية الأداء. لونه بني بشكل عام وذهبي إلى حد ما. وهو يتألف من SiO2، Al2O3، CaO، FeO وأكاسيد أخرى، بالإضافة إلى كمية صغيرة من الشوائب. كل مكون في الألياف له خصائصه الخاصة. الألياف المستمرة البازلتية، باعتبارها مادة تقوية، لا تتمتع فقط بثبات جيد، وخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل، ولكنها تتمتع أيضًا بمزايا العزل الجيد، وخصائص العزل الحراري والصوتي الممتازة، وخصائص نقل الموجات الجيدة.
لأن خام البازلت نفسه يعطي الألياف البازلتية العديد من الخصائص الممتازة، فإن ألياف البازلت نفسها تتمتع بمتانة عالية وخواص ميكانيكية ممتازة. وهذه المزايا عملية للغاية في المجالين العسكري والمدني.
في الوقت الحاضر، تم استخدام القماش المقاوم للحريق المنسوج من ألياف البازلت في إنتاجالملابس الواقية المقاومة للهب والعازلةوبطانيات إطفاء الحرائق. وتستخدم المنتجات بشكل رئيسي في الحماية من الحرائق والمعادن والصناعة العسكرية وغيرها من الصناعات. السوق المحتملة للألياف البازلتية هي بديل للألياف الزجاجية. فيمجال تقوية المباني، فإن أداء ألياف البازلت قريب من أداء ألياف الكربون، لكن السعر أقل عدة مرات أو حتى عشرات المرات من أداء ألياف الكربون. وفي الهندسة المدنية المحلية، يمكن أن تحل محل ألياف الكربون الباهظة الثمن جزئيًا لتعزيز الهيكل، مما يقلل من تكلفة مشاريع التعزيز الهيكلي في الصين. الاعتماد على ألياف الكربون. من ناحيةالمواد المركبة، يمكن دمجه مع راتنجات مختلفة لتكوين مواد مركبة يمكن استخدامها كمواد هيكلية، مثلشفرات توربينات الرياح، وهياكل هيكل المركبات، والأنابيب المقاومة للتآكل والضغط، وخزانات التخزين، والمواد الأساسية للوحة الدوائر المطبوعة.
1.
البازلت المستخدم في مجال الحماية من الحرائق والعزل منتشر على نطاق واسع في الصين ورخيص الثمن. تكلفة تصنيع الألياف منخفضة. إنها تتمتع بمزايا شاملة واضحة مقارنة بالألياف الكيميائية، والألياف الزجاجية، وألياف الكربون، وما إلى ذلك، ولديها إمكانية استبدال كبيرة. إنها منتجات عالية التقنية وجديدة ذات قيمة مضافة عالية.
في السنوات الأخيرة، جذبت المواد الخضراء المقاومة للحريق والعزل الحراري انتباه الناس تدريجياً. باعتبارها مادة خضراء، أصبحت ألياف البازلت الخيار الأول للوقاية من الحرائق والعزل الحراري. يتميز بخصائص الوزن الخفيف والوقاية من الحرائق والعزل الحراري والمظهر الجميل. تتكون مادة ألياف البازلت المركبة المقاومة للحريق والعازلة للحرارة من طبقة نسيج من ألياف البازلت، وطبقة مطاطية مقاومة للحرارة العالية، وطبقة فيلم من ألياف البوليستر، وطبقة عاكسة من الألومنيوم المترسب للبخار، وطبقة فيسكوز مقاومة للهب والباسوفيل ممزوجة تتميز طبقة القماش بمقاومة جيدة للهب وعازل للحرارة ومقاومة درجات الحرارة العالية. الأداء، في بيئة درجة الحرارة المرتفعة، يمكنه امتصاص جزء من الحرارة، وله تأثير عزل حراري أفضل، ولن يحترق. يمكن أن تلعب دورًا وقائيًا أفضل وتستخدم في الحماية من الحرائق وصناعة البتروكيماويات والعسكرية والمعادن وغيرها من المجالات.
وفقا لتشي فنغ جي، الأستاذ في كلية المواد البوليمرية بجامعة نورث إيسترن، فإن القماش المقاوم للحريق المصنوع من ألياف البازلت يتمتع بمقاومة درجات الحرارة العالية وتأثير عزل حراري جيد. مقاومة درجات الحرارة يمكن أن تصل إلى 650 درجة ومؤشر الأكسجين المحدد أكبر من 68، وهو أفضل بكثير من الألياف العضوية مثل الأراميد. مناسبة بشكل خاص لتحضير ستائر الحريق الصناعية. القماش المقاوم للحريق من ألياف البازلت لن يتشوه أو ينفجر تحت تأثير اللهب عند 1000 درجة، ويمكن الحفاظ على وقت مقاومة الحريق لأكثر من ساعة واحدة. ويمكنه أيضًا أن يلعب دورًا وقائيًا في البيئات ذات الرطوبة والبخار والدخان والغازات الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، إذا تم مزج ألياف البازلت مع ألياف أخرى، فيمكن تحويلها إلى أقمشة مقاومة للهب بمعايير أعلى، والتي تتمتع بمزايا واضحة عند استخدامها في المعدات المتعلقة بالقوات الخاصة.
انطلاقًا من تطبيق السوق الحالي، تم استخدام ألياف كيفلر ونومكس وتفلون من شركة دوبونت كمواد خام مفضلة للأقمشة المقاومة للحريق في الخارج. على الرغم من أن المواد الخام الثلاثة المذكورة أعلاه لها خصائص مقاومة درجات الحرارة العالية والتفاعلات الكيميائية، إلا أنها ليست مقاومة لدرجات حرارة عالية فوق 370 درجة. سيحدث الكربنة والتحلل. يتم نسج القماش المقاوم للحريق من ألياف البازلت من خيوط ألياف البازلت المستمرة المغزولة ذات 7μm~9μm من GBF، وتمت معالجتها بطبقة مقاومة لدرجة الحرارة العالية وغير سامة. لن يذوب أو يتقطر أو يتقلص بالحرارة، ولن يكون سامًا. يمكن أن يصبح عادم الغاز بديلاً قويًا تمامًا للكيفلر،
نومكس وتفلون وغيرها من الأقمشة المصنوعة من الألياف المقاومة للحريق. من الصعب تشكيل الألياف البازلتية والسيطرة عليها أثناء عملية الإنتاج، مما يحد من تطور المنسوجات الصناعية المصنوعة من الألياف البازلتية في بعض المجالات.
في الوقت الحاضر، عدد قليل فقط من الدول في العالم، مثل روسيا وأوكرانيا والصين، تتقن تكنولوجيا الإنتاج هذه. إجمالي الإنتاج في العالم أقل من 3500 طن.وبعد الاستكشاف والممارسة الشاقة، تغلبت الشركات الصينية على الصعوبات التقنية لتصنيع ألياف البازلت وبدأت الإنتاج الضخم. يشكل الإنتاج نطاقًا معينًا من السوق.
2
لا تتمتع ألياف البازلت المستخدمة في مجال السيارات بقوة عالية وثبات حراري جيد فحسب، وليس من السهل إتلاف الزوجين، كما أنها تتميز بتآكل منخفض ومعامل احتكاك مستقر، ولكنها أيضًا ميسورة التكلفة. إن تطبيق ألياف البازلت في مواد تعزيز الاحتكاك لا يمكن أن يؤدي فقط إلى زيادة عمر مواد احتكاك السيارات وزيادة درجة حرارة استخدام مواد الاحتكاك، ولكن أيضًا يحل العوامل غير المواتية المختلفة لمواد الاحتكاك الحالية ويساعد في حل ظاهرة الاضمحلال الحراري التي تحدث في السيارات التقليدية الفرامل. وبالتالي التقليل من وقوع الحوادث المرورية.
الجسم مصنوع من ألياف البازلت
نجحت شركة GALFER الإسبانية في تطوير سلسلة 1052 من وسادات فرامل الدراجات النارية المنتجة باستخدام ألياف البازلت باعتبارها ألياف التسليح الرئيسية. يتم استخدام الهياكل المقاومة للحرارة العالية المصنوعة من ألياف البازلت كمواد تقوية الاحتكاك لمكابح السيارات، والقوابض، وما إلى ذلك، والتي لا تساعد فقط على تطوير السيارات بسرعة عالية، ولكنها تساعد أيضًا على تحسين أداء السلامة للسيارات. تطورها له آفاق واسعة في السوق.
كما يتبين من الجدول أعلاه، فإن كثافة مادة ألياف البازلت معتدلة، وقوة شدها تعادل مقاومة الألياف الزجاجية، ومقاومة التآكل لمواد الاحتكاك المقواة بألياف البازلت أعلى من ألياف الأسبستوس والألياف الفولاذية والألياف الزجاجية. . من خلال اختبار أداء وسادات الفرامل المقواة بالألياف البازلتية المفرومة، يُعتقد أنها تتميز بخصائص معامل الاحتكاك المستقر عند درجات الحرارة العالية، والانحلال الحراري الصغير وضوضاء الكبح المنخفضة، وهي مناسبة كمادة تقوية رئيسية لمواد الاحتكاك.
يمكن لمواد تصفية السيارات المصنوعة من ألياف البازلت تصفية وفصل الجسيمات الصلبة في عوادم السيارات في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، مما يقلل من التلوث الحضري الناجم عن عوادم السيارات. علاوة على ذلك، تتمتع مواد الترشيح الخاصة بها بميزة استخدامها تحت ظروف درجة الحرارة العالية لفترة طويلة مع الحفاظ على الأداء المستقر. قماش الترشيح المصنوع من ألياف البازلت المستمرة في روسيا وأوكرانيا لديه فقدان كتلة بنسبة 12٪ فقط من ألياف البازلت المستمرة عند درجة حرارة عالية تصل إلى 900 درجة. إن تطبيق مواد تصفية السيارات المصنوعة من ألياف البازلت يلبي متطلبات حماية البيئة في القرن الجديد ويؤدي أيضًا إلى تلبية سعي الناس للمركبات عالية الأداء.
بالمقارنة مع الألياف الزجاجية، والتي تستخدم على نطاق واسع في المواد الداخلية، فإن امتصاص الصوت والمقاومة للحرارة للألياف البازلتية أكبر بكثير من الألياف الزجاجية الإلكترونية.
إن تطبيق مواد ألياف البازلت العازلة للحرارة والممتصة للصوت في السيارات سيساعد على تحسين أداء عزل الصوت بين السيارة والعالم الخارجي، وتقليل الضوضاء الناتجة عن أجزاء السيارة. اختارت اليابان ألياف البازلت كأفضل مادة لتطوير كواتم صوت السيارات. يبلغ الطلب السنوي على مواد عزل الصوت والألياف العازلة للحرارة في السيارات أكثر من 100,000 طن، لذا تتمتع ألياف البازلت بإمكانيات كبيرة لتطوير السوق في هذا الصدد. .
3.
تستخدم الخرسانة المسلحة بالألياف البازلتية في مجال هندسة البناء، وهي مادة مركبة خرسانية جديدة يتم تشكيلها عن طريق خلط ألياف البازلت المستمرة أو الألياف المتقطعة في الخرسانة بكمية معقولة وبطريقة مناسبة. إنه يحتفظ بمزايا قوة ضغط الخرسانة العالية ويزيد من خصائص الشد ومقاومة التآكل والصدمات التي تلعب دورًا في تقوية وتقوية وإطالة عمر الخدمة في المشاريع الخرسانية. ألياف البازلت هي ألياف سيليكات نموذجية ذات توافق طبيعي. يتم تشتيته بسهولة عند خلطه مع الخرسانة الأسمنتية والملاط. حجم خرسانة ألياف البازلت المخلوطة حديثًا مستقر وله قابلية تشغيل جيدة.
بالمقارنة مع الخرسانة العادية، تتمتع خرسانة ألياف البازلت أيضًا بمقاومة فائقة لدرجة الحرارة ومقاومة الانكماش ومقاومة التآكل، وهو أمر مفيد لتحسين متانة المشاريع الخرسانية وتوسيع نطاق استخدام الخرسانة. يمكن أن يؤدي دمج ألياف البازلت في الخرسانة بشكل صحيح إلى تحسين مقاومة الخرسانة للصدمات، وتقليل هشاشتها، وتحسين الخواص الميكانيكية للخرسانة.
يتم الحصول على المواد الخام لإنتاج الألياف البازلتية من الصخور البركانية الطبيعية. ولا تحتوي المواد الخام تقريبًا على أي مكونات ضارة بصحة الإنسان، مما يجعل الترويج للخرسانة المصنوعة من ألياف البازلت في مجال هندسة البناء مهمًا في توفير الموارد وكونها صديقة للبيئة وصديقة للبيئة.
4
من المستحسن أن تتمتع ألياف البازلت بخصائص حماية حرارية وخصائص ميكانيكية ممتازة. ومع ذلك، تظهر البيانات المختلفة أيضًا أن أكبر عيب للألياف البازلتية هو أن كثافتها أعلى قليلاً من الألياف الأخرى. لذلك، في تطبيق البازلت، ينبغي تعزيز قدرات البحث والتطوير ومستوى تكنولوجيا إنتاج ألياف البازلت بشكل كامل، وينبغي اختيار معلمات العملية بشكل معقول في تصميم تنظيم النسيج وهيكله لتجنب الأعباء الإضافية على العمال أو المستخدمين بسبب الوزن الزائد للمنسوجات. عبء العمل، وبالتالي تطبيق نسيج البازلت مع خصائص الحماية الحرارية الجيدة في مجال الحماية من مثبطات اللهب سيكون له أيضًا تأثير في تحقيق أفضل استخدام للمواد والحصول على ضعف النتيجة بنصف الجهد.
تُستخدم الألياف المقاومة للهب عالية الأداء على نطاق واسع في صناعات التكنولوجيا الفائقة والتقنيات المتطورة ومجالات المعدات الخاصة. ومع ذلك، فهي نادرا ما تستخدم في المجالات الصناعية والمدنية حيث يكون الطلب في السوق كبيرا. السبب الرئيسي هو أن لديهم أصنافًا أقل وأسعارًا أعلى وخصائص ارتداء سيئة. اختلاف. مؤشر الأكسجين المحدد للألياف البازلتية مرتفع للغاية، وهي ألياف غير عضوية. لا تنبعث منها غازات ضارة عند حرقها. ومع ذلك، فإن سعره مرتفع وأداء ارتدائه ضعيف. يمكن مزجه مع ألياف أخرى لجعل القماش المخلوط ليس فقط مثبطًا للهب بدرجة عالية ولكن أيضًا متينًا. تقليل أو حتى القضاء على انبعاث الغازات الضارة في تفاعلات الاحتراق. على سبيل المثال، من خلال الجمع بين مثبطات اللهب للألياف البازلتية والراحة وامتصاص الرطوبة والتهوية للقطن، ومزجها بنسبة معينة، يمكن التأكد من أن القماش يتمتع بمثبطات جيدة للهب وجيد، ولا يؤدي فقط إلى تحسين الراحة والبيئة حماية المنتج، ولكن أيضًا يحسن أداء ارتداء المنتج.
كنوع جديد من الألياف عالية الأداء، تتمتع ألياف البازلت بمزايا الأداء والمزايا التقنية ومزايا التكلفة. وفي الوقت الحاضر، لا يزال مستوى البحث والتطوير في مجال ألياف البازلت في بلدي متخلفًا عن نظيره في البلدان المتقدمة. تتطلب كيفية التحويل الكامل للمزايا الثلاث الرئيسية للألياف البازلتية مزيدًا من التحسين والتحسين لأداء وتكنولوجيا إنتاج ألياف البازلت. وفي الوقت نفسه، تعزيز تكنولوجيا تعديل سطح المنسوجات الصناعية لتحسين خواصها الميكانيكية وخصائصها البيئية المضادة للشيخوخة، وتطوير منتجات جديدة تنافسية ومتميزة، وتوسيع نطاق التطبيقات، وزيادة الترويج للسوق، بحيث يمكن استخدام ألياف البازلت. الاستفادة بشكل أسرع من مزاياها وتعزيز ترقية المنتجات في المجالات ذات الصلة.
