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什麽是玄武岩纖維?

發布日期:2018-09-04 作者: 點擊:

玄武岩纖維介紹

玄武岩纖維,是玄武岩石料在1450~1500熔融後,通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉製而成的連續纖維,強度與高強度S玻璃纖維相當。純天然玄武岩纖維的顏色一般為褐色,有些似金色。玄武岩纖維是一種新型無機環保綠色高性能纖維材料,它是由二氧化矽氧化鋁氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成的玄武岩石料在高溫熔融後,通過漏板快速拉製而成的。玄武岩連續纖維不僅強度高,而且還具有電絕緣、耐腐蝕、耐高溫等多種優異性能。此外,玄武岩纖維的生產工藝決定了產生的廢棄物少,對環境汙染小,且產品廢棄後可直接在環境中降解,無任何危害,因而是一種名副其實的綠色、環保材料。我國已把玄武岩纖維列為重點發展的四大纖維(碳纖維芳綸、超高分子量聚乙烯、玄武岩纖維)之一,實現了工業化生產。玄武岩連續纖維已在纖維增強複合材料、摩擦材料、造船材料、隔熱材料、汽車行業、高溫過濾織物以及防護領域等多個方麵得到了廣泛的應用。

基本信息

中文名稱 玄武岩纖維

外文名稱 basalt fiber

特征 強度高 耐腐蝕 絕緣隔熱

纖維製品 無撚粗紗 短切紗 複合材料

應用 建築 絕緣 環保 隔熱

特征

玄武岩纖維表麵較光滑,表麵能較低,經過表麵改性後,其表麵增加納米SiO2粒子,有效地提高纖維表麵粗糙度,增加了微生物與載體間的有效接觸麵積;改性後表麵有陽離子的存在,載體表麵電位升高,載體表麵帶正電荷,利用靜電吸力促進微生物固定,有利於微生物固定化;改性後表麵的活性官能團,增加了載體的表麵能,所含有羥基、羰基或羧基等,對微生物在載體表麵粘附生長有積極的作用。通過玄武岩纖維載體表麵改性,使其具有良好的親水性和微生物負載性能,使之能夠負載更多的生物量,且長時間保持較高的微生物活性,從而實現更有效通過生物膜法降解水體中汙染物。

纖維製品

1,玄武岩纖維無撚粗紗,是用多股平行原絲或單股平行原絲在不加撚的狀態下並合而成的玄武岩纖維製品,

2,玄武岩纖維紡織紗是由多根玄武岩纖維原絲經過加撚和並股而成的紗線,單絲直徑一般≤9nm。紡織紗大體上可分為織造用紗和其他工業用紗;織造紗是以管紗、奶瓶形筒子紗為主。

3,玄武岩纖維短切紗是用連續玄武岩纖維原絲短切而成的產品。纖維上塗有(矽烷)浸潤劑。所以玄武岩纖維短切紗是增強熱塑性樹脂的首選材料,同時還是增強混凝土的最佳材料。玄武岩是一種高性能的火山岩組份, 這種特殊的矽酸鹽,使玄武岩纖維具有優良的耐化學性,特別具有耐堿性的優點。因此,玄武岩纖維是替代聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)用於增強水泥混凝土的優良材料;也是替代聚酯纖維、木質素纖維等用於瀝青混凝土極具競爭力的產品,可以提高瀝青混凝土的高溫穩定性、低溫抗裂性和抗疲勞性等。

4,將玄武岩纖維紗經過高性能的膨體紗機,製成玄武岩纖維膨體紗。成型原理是:高速空氣流進入成形膨化通道中形成紊流,利用這種紊流作用將玄武岩纖維分散開,使其形成毛圈狀纖維,從而賦予玄武岩纖維膨鬆性,製造成膨體紗。

5,玄武岩纖維布

6,玄武岩纖維氈

7,玄武岩纖維複合材料

玄武岩纖維與碳纖維芳綸、超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)等高技術纖維相比,除了具有高技術纖維高強度、高模量的特點外,玄武岩纖維還具有耐高溫性佳、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過濾性好、抗壓縮強度和剪切強度高、適應於各種環境下使用等優異性能,且性價比好,是一種純天然的無機非金屬材料,也是一種可以滿足國民經濟基礎產業發展需求的新的基礎材料和高技術纖維。

玄武岩纖維及其複合材料可以較好地滿足國防建設、交通運輸、建築、石油化工、環保、電子、航空、航天等領域結構材料的需求,對國防建設、重大工程和產業結構升級具有重要的推動作用。它既是21世紀符合生態環境要求的綠色材料,又是一個在世界高技術纖維行業中可持續發展的有競爭力的新材料產業。尤其是我國已經擁有自主知識產權的玄武岩纖維製造技術及工藝,並且以"後來居上"的後發展優勢達到了國際領先水平,因此,大力發展玄武岩纖維及其複合材料產業無疑具有重要的意義。

應用

纖維表麵改性技術主要有表麵氧化改性技術、化學鍍/電鍍表麵改性技術、等離子體改性技術和塗層改性技術等,其中塗層改性技術應用最為廣泛,主要目的為提高其力學能和對環境抗老化性能,以及與其他材料複合性能。應淑妮[7]在玄武岩纖維(BF)增強聚丙烯(PP)複合材料體係中,引入了聚苯乙烯(PS)與聚丙烯酸羥乙酯(PHEA)的嵌段共聚物大分子偶聯劑(PS-b-PHEA),以改善複合材料的界麵性能。G.J. Wang[8]利用低溫等離子體技術改性玄武岩纖維,提高表麵化學穩定性和粗糙度,引入表麵活性基團,有利於提高其粘附性能。Denni Kurniawan[9]采用輝光等離子體聚合玄武岩纖維/聚乳酸複合材料,材料力學性能強度和模量分別提高45%18%

將玄武岩纖維作為水質淨化用載體材料為新的研究方向,基於微生物載體固定化理論的指導下,發揮環保新型材料玄武岩纖維的優勢和環境友好特性,應用纖維材料表麵改性的方法,提高載體表麵能、生物親和性,創製新型環境友好型生物載體,通過應用研究,評價玄武岩纖維載體的性能,是拓展玄武岩纖維材料應用領域的新方向。玄武岩纖維作為水質淨化用載體材料還是空白領域,玄武岩纖維已經具備了作為微生物載體的一般性能,但是為了更好提高其表麵微生物附著性能,需要對其表麵進行改性處理,是將玄武岩纖維類載體得以廣泛應用所要亟待解決的問題。

玄武岩纖維在功能服裝領域的應用:玄武岩纖維布具有高強度、永久阻燃性、短期耐溫在1000以上,可長期在760溫度環境下使用,是頂替石棉、玻璃纖維布的理想材料。按玄武纖維布的斷裂強度高、耐溫高、具有永久阻燃性。是Nomex(芳綸1313)Kevlar(芳綸1414)Zylon(PBO纖維)、碳纖維等高性能纖維和先進纖維的低價替代品。將玄武纖維布經化學印染整理可以染色和印花。經功能性整理,例如有機氟整理可做成防油據水永久阻燃布。玄武纖維布可製造的服裝有:消防員滅火防護服,隔熱服,避火服,爐前工防護服,電焊工作服,軍用裝甲車輛乘員阻燃服。

 

 

本文網址:http://www.engineeringforkidsturkiye.com/news/431.html

關鍵詞:玄武岩纖維,玄武岩纖維增強,複合材料

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