الألياف البازلتية (BF) هي نوع جديد من المواد عالية الأداء غير العضوية لحماية البيئة. لونه بني بشكل عام وبعضها يشبه الذهب. يتكون من SiO2 ، Al2O3 ، Cao ، FeO وأكاسيد أخرى وكمية صغيرة من الشوائب. كل مكون في الألياف له خصائصه الخاصة. الألياف البازلتية المستمرة كمادة تقوية ، والألياف البازلتية لا تتمتع فقط بثبات جيد ، وخصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل ، ولكنها تتمتع أيضًا بمزايا العزل الجيد ، والعزل الحراري الممتاز وعزل الصوت ، ونقل الموجة الجيد وما إلى ذلك.
نظرًا لأن خام البازلت نفسه يمنح ألياف البازلت العديد من الخصائص الممتازة ، فإن ألياف البازلت نفسها تتمتع بمتانة عالية وخصائص ميكانيكية ممتازة. هذه المزايا عملية للغاية في المجالات العسكرية والمدنية.
في الوقت الحاضر ، تم استخدام القماش المضاد للحريق المنسوج بواسطة غزل ألياف البازلت في إنتاج الملابس الواقية المقاومة للحريق والعزل الحراري وبطانية مكافحة الحرائق. تستخدم المنتجات بشكل رئيسي في مكافحة الحرائق والمعادن والصناعات العسكرية وغيرها من الصناعات. السوق المحتمل للألياف البازلتية هو استبدال الألياف الزجاجية. في مجال تقوية المباني ، يكون أداء ألياف البازلت قريبًا من ألياف الكربون ، لكن السعر أقل عدة مرات أو حتى عشرات المرات من ألياف الكربون. في الهندسة المدنية المحلية ، يمكن أن تحل ألياف البازلت جزئيًا محل ألياف الكربون باهظة الثمن للتعزيز الهيكلي ، وذلك لتقليل اعتماد هندسة التعزيز الهيكلي على ألياف الكربون في بلدنا. فيما يتعلق بالمواد المركبة ، يمكن دمجه مع راتنجات مختلفة لتشكيل المواد المركبة ، والتي يمكن استخدامها كمواد هيكلية ، وشفرات المروحة ، وهياكل المركبات والسفن ، والأنابيب المقاومة للتآكل والضغط وخزانات التخزين ، وكذلك الطباعة ركائز لوحة الدائرة.
1.Iفي مجال الوقاية من الحرائق والعزل الحراري
البازلت موزع على نطاق واسع ورخيص في الصين ، وتكلفة تصنيع الألياف فيه منخفضة. بالمقارنة مع الألياف الكيميائية والألياف الزجاجية وألياف الكربون ، فإن البازلت يتمتع بمزايا شاملة واضحة وإمكانية استبدال كبيرة. إنه منتج جديد بمحتوى عالي التقنية وقيمة مضافة عالية.
في السنوات الأخيرة ، جذبت المواد الخضراء المقاومة للحريق والعزل الحراري تدريجيًا انتباه الناس &. كمواد خضراء ، أصبحت ألياف البازلت المادة المفضلة للوقاية من الحرائق والعزل الحراري. تتميز بخصائص الوزن الخفيف والوقاية من الحرائق والعزل الحراري والجمال وما إلى ذلك. مادة مقاومة للحريق والعزل الحراري المركبة من ألياف البازلت تتكون من طبقة نسيج من ألياف البازلت ، وطبقة مطاطية مقاومة لدرجات الحرارة العالية ، وطبقة من ألياف البوليستر ، وطبقة عاكسة من الألمنيوم المترسب بالبخار ، وفيسكوز مثبط للهب ، وطبقة النسيج المخلوطة Basofil لديها مثبطات اللهب جيدة ، وعزل حراري وعالي مقاومة درجات الحرارة. يمكن أن تمتص بعض الحرارة في بيئة درجة حرارة عالية ، مع تأثير عزل حراري أفضل وعدم احتراق ، ويمكن أن تلعب دورًا وقائيًا أفضل وتستخدم في الحماية من الحرائق ، والبتروكيماويات ، والعسكرية ، والمعادن وغيرها من المجالات.
وفقًا لـ Qi Fengjie ، الأستاذ في مدرسة مواد البوليمر بجامعة Northeastern ، فإن القماش المقاوم للحريق المصنوع من ألياف البازلت يتمتع بمقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية وتأثير العزل الحراري. يمكن أن تصل مقاومة درجة الحرارة إلى 650℃، ومؤشر الأكسجين المحدد أكبر من 68 ، وهو أفضل بكثير من الألياف العضوية مثل ألياف الأراميد. إنها مناسبة بشكل خاص لإعداد ستارة الحريق الصناعية. القماش المقاوم للحريق من الألياف البازلتية لن يتشوه وينفجر تحت تأثير 1000℃ اللهب ، ويمكن الحفاظ على وقت مقاومة الحريق لأكثر من ساعة واحدة. يمكن أن تلعب أيضًا دورًا وقائيًا في بيئة الرطوبة والبخار والدخان والغاز الكيميائي. بالإضافة إلى ذلك ، إذا تم مزج ألياف البازلت مع ألياف أخرى ، فيمكن تحويلها إلى قماش عالي المواصفات مثبط للهب وقماش مقاوم للحريق ، والذي يتمتع بمزايا واضحة للمعدات ذات الصلة من القوات الخاصة.
من تطبيق السوق الحالي ، تم استخدام ألياف Kevlar و Nomex و Teflon من DuPont كمواد خام مفضلة للأقمشة المقاومة للحريق في الخارج. على الرغم من أن المواد الخام الثلاثة المذكورة أعلاه لها خصائص مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التفاعل الكيميائي ، إلا أنها ستتحلل وتتحلل عند درجة حرارة عالية أعلى من 370℃. القماش المقاوم للحريق من ألياف البازلت مصنوع من شركة GBF&# 39 ؛ s 7μ m～9 μ يتم نسج خيوط ألياف البازلت المستمرة M ، وبعد معالجة الطلاء المقاوم للحرارة العالية وغير السامة ، لن يكون هناك تقطير ذوبان وانكماش حراري وتفريغ غاز سام. يمكن أن يصبح بديلاً قويًا لأقمشة Kevlar و Nomex و Teflon وغيرها من الأقمشة المصنوعة من الألياف المقاومة للحريق.
من الصعب خيوط ألياف البازلت والتحكم في العملية في عملية الإنتاج ، مما يحد من تطور المنسوجات الصناعية المصنوعة من ألياف البازلت في بعض المجالات. في الوقت الحاضر ، فقط عدد قليل من البلدان في العالم ، مثل روسيا وأوكرانيا والصين ، أتقنت تكنولوجيا الإنتاج ، والإنتاج الإجمالي في العالم أقل من 3500 طن. بعد الاستكشاف والممارسة الشاقة ، تغلبت الشركات الصينية على الصعوبات الفنية في التصنيع لألياف البازلت ، وأنتجت كميات كبيرة لتشكيل نطاق سوق معين.
2.Iن مجال السيارات
لا تتمتع الألياف البازلتية فقط بقوة عالية ، واستقرار حراري جيد ، وليس من السهل إتلافها ، وتآكل منخفض ، ومعامل احتكاك مستقر ، ولكن لها أيضًا سعر مناسب. لا يؤدي استخدام ألياف البازلت في مواد تقوية الاحتكاك فقط إلى زيادة عمر خدمة مواد احتكاك السيارات وتحسين درجة حرارة خدمة مواد الاحتكاك ، ولكن أيضًا يحل العديد من العوامل السلبية لمواد الاحتكاك الحالية ، ويحل ظاهرة الركود الحراري للسيارات التقليدية الفرامل وتقليل الحوادث المرورية.
نجحت شركة Garfer الإسبانية في تطوير وسادات فرامل الدراجات النارية من سلسلة 1052 مع ألياف البازلت كألياف تقوية رئيسية. يتم استخدام الهيكل المقاوم لدرجة الحرارة العالية المصنوع من ألياف البازلت في مواد تقوية الاحتكاك مثل مكابح السيارات والقابض ، والتي لا تساعد فقط في تطوير السيارات بسرعة عالية ، ولكنها تساعد أيضًا على تحسين أداء أمان السيارة. تطورها لديه آفاق سوق واسعة.
كثافة المواد لألياف البازلت معتدلة ، وقوة شدها تعادل تلك الموجودة في الألياف الزجاجية ، ومقاومة التآكل لمواد الاحتكاك المعزز بألياف البازلت أعلى من تلك الموجودة في ألياف الأسبستوس والألياف الفولاذية والألياف الزجاجية. من خلال اختبار أداء وسادة الفرامل المعززة بألياف البازلت ، يُنظر إلى أنها تتميز بخصائص معامل الاحتكاك بدرجة حرارة عالية ومستقرة ، وانخفاض تسوس الحرارة وانخفاض ضوضاء الكبح ، وهي مناسبة لاستخدامها كتعزيز رئيسي لمواد الاحتكاك.
يمكن لمواد مرشح السيارات المصنوعة من الألياف البازلتية تصفية وفصل الجسيمات الصلبة في عوادم السيارات في ظل ظروف درجة حرارة عالية ، وتقليل التلوث الحضري الناجم عن عادم السيارات ، وتتميز مادة الترشيح الخاصة بها بمزايا الاستخدام طويل الأمد في ظل ظروف درجات الحرارة العالية والأداء المستقر. بالنسبة لقماش المرشح المصنوع من ألياف البازلت المستمرة في روسيا وأوكرانيا ، فإن فقدان كتلة ألياف البازلت المستمر هو 12٪ فقط عند 900℃. لا يلبي تطبيق مواد مرشح السيارات المصنوعة من ألياف البازلت متطلبات حماية البيئة في القرن الجديد فحسب ، بل يساعد أيضًا في تلبية متطلبات سعي الناس للحصول على سيارات عالية الأداء.
بالمقارنة مع الألياف الزجاجية المستخدمة على نطاق واسع في مواد الديكور الداخلي ، تتمتع ألياف البازلت بامتصاص صوت أفضل ومقاومة للحرارة أفضل من الألياف الزجاجية الإلكترونية. يساعد تطبيق مادة ألياف البازلت العازلة للحرارة والممتصة للصوت في السيارات على تحسين أداء عزل الصوت بين السيارات والعالم الخارجي وتقليل الضوضاء الناتجة عن أجزاء السيارات. اختارت اليابان الألياف البازلتية كأفضل مادة لتطوير كاتم صوت السيارات ، ويبلغ الطلب السنوي على مواد الألياف العازلة للصوت والحرارة أكثر من 100000 طن. لذلك ، تتمتع ألياف البازلت بإمكانيات تطوير سوق كبيرة في هذا الصدد.
3.Inهندسة البناء
الخرسانة المسلحة بألياف البازلت هي نوع جديد من المواد الخرسانية المركبة التي تتكون عن طريق خلط ألياف البازلت المستمرة أو الألياف المتقطعة في الخرسانة وفقًا للجرعة المعقولة والطريقة المناسبة. إنه يحتفظ بمزايا قوة الضغط العالية للخرسانة ، ويزيد من شدها ومقاومة التآكل ومقاومة الصدمات ، ويلعب دورًا في التعزيز والتعزيز والتقوية وإطالة عمر الخدمة. ألياف البازلت هي ألياف السيليكات النموذجية مع توافق طبيعي. يسهل تفريقها عند مزجها بالخرسانة الأسمنتية والملاط. تتميز الخرسانة المصنوعة من ألياف البازلت المختلطة حديثًا بحجم ثابت وقابلية تشغيل جيدة.
بالمقارنة مع الخرسانة العادية ، تتمتع الخرسانة المصنوعة من ألياف البازلت أيضًا بمقاومة فائقة لدرجات الحرارة ومقاومة الانكماش ومقاومة التآكل ، مما يساعد على تحسين متانة هندسة الخرسانة وتوسيع نطاق تطبيق الخرسانة. يمكن أن تؤدي إضافة ألياف البازلت إلى الخرسانة إلى تحسين مقاومة تأثير الخرسانة وتقليل هشاشتها وتحسين الخواص الميكانيكية للخرسانة.
المواد الخام لإنتاج ألياف البازلت من الصخور البركانية الطبيعية ، والمواد الخام تكاد لا تحتوي على مكونات ضارة بصحة الإنسان ، مما يجعل ترويج خرسانة الألياف البازلتية في مجال هندسة البناء له أهمية توفير الموارد وحماية البيئة الخضراء.
4. التوصيات
تتمتع ألياف البازلت بحماية حرارية وخصائص ميكانيكية ممتازة. ومع ذلك ، تظهر البيانات المختلفة أيضًا أن أكبر عيب في الألياف البازلتية هو أن كثافتها أكبر قليلاً من الألياف الأخرى. لذلك ، في تطبيق البازلت ، R& ؛ يجب تعزيز قدرة D ومستوى تكنولوجيا الإنتاج للألياف البازلتية بشكل كامل ، ويجب اختيار معلمات العملية بشكل معقول في تصميم تنظيم النسيج وهيكله ، وذلك لتجنب عبء العمالة الإضافية على العمال أو المستخدمين بسبب الوزن الزائد للمنسوجات ، لذلك بالنسبة لتطبيق نسيج البازلت مع أداء حماية حراري جيد في مجال الحماية من مثبطات اللهب ، فإنه سيحقق أفضل استخدام لكل شيء ويحصل على ضعف النتيجة بنصف الجهد.
تُستخدم الألياف عالية الأداء المثبطة للهب على نطاق واسع في صناعة التكنولوجيا الفائقة ، والتكنولوجيا المتطورة والمعدات الخاصة ، ولكنها نادرًا ما تستخدم في المجالات الصناعية والمدنية ذات الطلب الكبير في السوق. السبب الرئيسي هو أن لديها أصناف قليلة وسعرها مرتفع وضعف قابليتها للارتداء. تحتوي ألياف البازلت على مؤشر أكسجين مرتفع للغاية وهي ألياف غير عضوية بدون انبعاث غازات ضارة أثناء الاحتراق ، لكن سعرها مرتفع وأداء التآكل ضعيف. يمكن اعتبار أنه يمتزج مع ألياف أخرى لجعل النسيج الممزوج لا يحتوي فقط على مثبطات عالية للهب ، ولكن أيضًا يقلل أو حتى يزيل انبعاث الغازات الضارة في تفاعل الاحتراق ، مثل استخدام مثبطات اللهب لألياف البازلت وراحة القطن إن الجمع بين امتصاص الرطوبة ونفاذية الهواء والمزج بنسبة معينة لا يضمن فقط أن القماش لديه مثبط جيد للهب ، وراحة جيدة وحماية البيئة ، ولكن أيضًا يحسن أداء ارتداء المنتج.
كنوع جديد من الألياف عالية الأداء ، تتمتع ألياف البازلت بمزايا الأداء والتكنولوجيا والتكلفة. في الوقت الحاضر ، لا تزال هناك فجوة بين R&؛ مستوى D من ألياف البازلت في الصين والدول المتقدمة. تحتاج كيفية تحويل المزايا الثلاث لبئر ألياف البازلت إلى تحسين وتحسين أداء وتكنولوجيا إنتاج ألياف البازلت. في الوقت نفسه ، يجب علينا تعزيز تقنية تعديل الأسطح للمنسوجات الصناعية لتحسين خصائصها الميكانيكية والأداء المضاد للشيخوخة للبيئة ، وتطوير منتجات جديدة بمنتجات تنافسية ومميزة ، وتوسيع نطاق التطبيق وزيادة الترويج للسوق ، لذلك يمكن للألياف البازلتية أن تلعب مزاياها بشكل أفضل وأن تعزز ترقية المنتجات وترقيتها في المجالات ذات الصلة.
