Basalt Fiber (BF) เป็นวัสดุอนินทรีย์ชนิดใหม่ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีประสิทธิภาพสูง โดยทั่วไปสีจะเป็นสีน้ำตาลและค่อนข้างทอง ประกอบด้วย SiO2, Al2O3, CaO , FeO และออกไซด์อื่น ๆ รวมถึงสิ่งเจือปนเล็กน้อย ส่วนประกอบแต่ละอย่างในเส้นใยมีคุณสมบัติเฉพาะของตัวเอง เส้นใยต่อเนื่องบะซอลต์เป็นวัสดุเสริมแรง ไม่เพียงแต่มีเสถียรภาพที่ดี คุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม และความต้านทานการกัดกร่อน แต่ยังมีข้อดีของฉนวนที่ดี คุณสมบัติฉนวนความร้อนและเสียงที่ดีเยี่ยม และคุณสมบัติการส่งคลื่นที่ดี
เนื่องจากแร่บะซอลต์ทำให้เส้นใยบะซอลต์มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมหลายประการ เส้นใยบะซอลต์จึงมีความทนทานสูงและมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม ข้อดีเหล่านี้ใช้ได้จริงทั้งในด้านทหารและพลเรือน
ปัจจุบันมีการใช้ผ้ากันไฟที่ทอจากการปั่นเส้นใยบะซอลต์ในการผลิตชุดป้องกันสารหน่วงไฟและเป็นฉนวนและผ้าห่มดับเพลิง ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่จะใช้ในการป้องกันอัคคีภัย โลหะ อุตสาหกรรมการทหาร และอุตสาหกรรมอื่นๆ ตลาดที่มีศักยภาพสำหรับเส้นใยบะซอลต์คือการทดแทนใยแก้ว ในด้านการเสริมกำลังอาคารประสิทธิภาพของเส้นใยบะซอลต์นั้นใกล้เคียงกับคาร์บอนไฟเบอร์ แต่ราคานั้นต่ำกว่าคาร์บอนไฟเบอร์หลายเท่าหรือหลายสิบเท่า ในงานวิศวกรรมโยธาในประเทศ มันสามารถทดแทนคาร์บอนไฟเบอร์ราคาแพงบางส่วนสำหรับการเสริมแรงโครงสร้าง ซึ่งช่วยลดต้นทุนของโครงการเสริมแรงโครงสร้างในประเทศจีน ขึ้นอยู่กับคาร์บอนไฟเบอร์ ในแง่ของวัสดุคอมโพสิตโดยสามารถนำมารวมกับเรซินหลายชนิดเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตที่สามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้างได้ เช่นใบพัดกังหันลม โครงสร้างตัวถังรถยนต์ ท่อและถังเก็บที่ทนต่อการกัดกร่อนและทนแรงดัน และวัสดุฐานแผงวงจรพิมพ์.
1.
หินบะซอลต์ที่ใช้ในด้านการป้องกันอัคคีภัยและฉนวนแพร่หลายในประเทศจีนและมีราคาถูก มีต้นทุนการผลิตเส้นใยต่ำ มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเหนือเส้นใยเคมี ใยแก้ว คาร์บอนไฟเบอร์ ฯลฯ และมีศักยภาพในการทดแทนที่ดี เป็นผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีขั้นสูงและใหม่ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วัสดุกันไฟและฉนวนกันความร้อนสีเขียวได้ค่อยๆ ดึงดูดความสนใจของผู้คน เนื่องจากเป็นวัสดุสีเขียว เส้นใยบะซอลต์จึงกลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการป้องกันอัคคีภัยและฉนวนกันความร้อน มีลักษณะน้ำหนักเบา ป้องกันอัคคีภัย กันความร้อน และรูปลักษณ์สวยงาม วัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์บะซอลต์ที่ทนไฟและฉนวนความร้อนประกอบด้วยชั้นผ้าใยบะซอลต์ ชั้นยางทนอุณหภูมิสูง ชั้นฟิล์มเส้นใยโพลีเอสเตอร์ ชั้นสะท้อนแสงอะลูมิเนียมที่เคลือบด้วยไอ และส่วนผสมวิสโคสและเบโซฟิลที่หน่วงไฟ ชั้นผ้ามีคุณสมบัติหน่วงไฟ กันความร้อน และทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี ประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงสามารถดูดซับความร้อนบางส่วนมีผลเป็นฉนวนความร้อนที่ดีกว่าและจะไม่ไหม้ สามารถมีบทบาทในการป้องกันได้ดีขึ้น และใช้ในการป้องกันอัคคีภัย อุตสาหกรรมปิโตรเคมี การทหาร และโลหะวิทยา และสาขาอื่นๆ
Qi Fengjie ศาสตราจารย์ประจำคณะวัสดุโพลีเมอร์แห่งมหาวิทยาลัย Northeastern กล่าวว่าผ้าทนไฟที่ทำจากเส้นใยบะซอลต์มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนได้ดี ทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 650 องศา และดัชนีออกซิเจนจำกัดมากกว่า 68 ซึ่งดีกว่าเส้นใยอินทรีย์เช่นอะรามิดมาก เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเตรียมม่านกันไฟอุตสาหกรรม ผ้ากันไฟใยบะซอลต์จะไม่เปลี่ยนรูปหรือแตกออกภายใต้การกระทำของเปลวไฟที่ 1,000 องศา และสามารถรักษาเวลาทนไฟได้นานกว่า 1 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังสามารถมีบทบาทในการป้องกันในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ไอน้ำ ควัน และก๊าซเคมีอีกด้วย นอกจากนี้ หากผสมเส้นใยบะซอลต์กับเส้นใยอื่นๆ ก็สามารถทำให้เป็นผ้าหน่วงไฟที่มีมาตรฐานสูงกว่าได้ ซึ่งมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเมื่อใช้ในอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับกองกำลังพิเศษ
เมื่อพิจารณาจากการใช้งานในตลาดปัจจุบัน เส้นใยเคฟลาร์, โนเม็กซ์ และเทฟลอนของดูปองท์ได้ถูกนำมาใช้เป็นวัตถุดิบที่ต้องการสำหรับผ้ากันไฟในต่างประเทศ แม้ว่าวัตถุดิบทั้งสามข้างต้นจะมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงและปฏิกิริยาเคมี แต่ก็ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 370 องศาได้ คาร์บอไนเซชันและการสลายตัวจะเกิดขึ้น ผ้ากันไฟไฟเบอร์บะซอลต์ทอจากเส้นด้ายปั่นไฟเบอร์บะซอลต์ต่อเนื่อง7μm ~ 9μmของ GBF และได้รับการบำบัดด้วยการเคลือบที่ทนอุณหภูมิสูงและไม่เป็นพิษ มันจะไม่ละลาย หยด หรือหดตัวด้วยความร้อน และจะไม่เป็นพิษ ไอเสียจากก๊าซอาจกลายเป็นทางเลือกที่ทรงพลังแทนเคฟล่าร์ได้อย่างสมบูรณ์
Nomex , Teflon และผ้าใยทนไฟอื่นๆ เส้นใยบะซอลต์ก่อตัวและควบคุมได้ยากในระหว่างกระบวนการผลิต ซึ่งจำกัดการพัฒนาสิ่งทออุตสาหกรรมเส้นใยบะซอลต์ในบางสาขา
ปัจจุบันมีเพียงไม่กี่ประเทศในโลก เช่น รัสเซีย ยูเครน และจีน เท่านั้นที่เชี่ยวชาญเทคโนโลยีการผลิตนี้ ผลผลิตรวมในโลกน้อยกว่า 3,500 ตันหลังจากการสำรวจและฝึกฝนอย่างยากลำบาก บริษัทจีนได้เอาชนะปัญหาทางเทคนิคของการผลิตเส้นใยบะซอลต์ และได้เริ่มการผลิตจำนวนมาก การผลิตก่อให้เกิดขนาดของตลาดที่แน่นอน
2
เส้นใยบะซอลต์ที่ใช้ในด้านยานยนต์ไม่เพียงแต่มีความแข็งแรงสูง มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี ไม่ง่ายที่จะทำลายทั้งคู่ มีการสึกหรอต่ำและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่เสถียร แต่ยังมีราคาที่ไม่แพงอีกด้วย การใช้เส้นใยบะซอลต์ในวัสดุเสริมแรงเสียดสีไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของวัสดุเสียดสีรถยนต์และเพิ่มอุณหภูมิการใช้วัสดุเสียดทานเท่านั้น แต่ยังช่วยแก้ปัญหาปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยต่างๆ ของวัสดุเสียดทานในปัจจุบัน และช่วยแก้ไขปรากฏการณ์การสลายตัวด้วยความร้อนที่เกิดขึ้นในรถยนต์แบบดั้งเดิม เบรก จึงช่วยลดอุบัติเหตุจราจรได้
ตัวเครื่องทำจากไฟเบอร์บะซอลต์
บริษัท GALFER จากสเปนประสบความสำเร็จในการพัฒนาผ้าเบรกรถจักรยานยนต์ซีรีส์ 1052 ที่ผลิตด้วยเส้นใยบะซอลต์เป็นเส้นใยเสริมแรงหลัก โครงสร้างทนอุณหภูมิสูงที่ทำจากเส้นใยบะซอลต์ถูกใช้เป็นวัสดุเสริมแรงเสียดสีสำหรับเบรก คลัตช์รถยนต์ ฯลฯ ซึ่งไม่เพียงช่วยในการพัฒนารถยนต์ด้วยความเร็วสูงเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของรถยนต์อีกด้วย การพัฒนามีแนวโน้มทางการตลาดในวงกว้าง
ดังที่เห็นจากตารางด้านบน ความหนาแน่นของวัสดุของเส้นใยบะซอลต์อยู่ในระดับปานกลาง ความต้านทานแรงดึงเทียบเท่ากับใยแก้ว และความต้านทานการสึกหรอของวัสดุเสียดสีเสริมใยหินบะซอลต์สูงกว่าเส้นใยแร่ใยหิน ใยเหล็ก และใยแก้ว . ผ่านการทดสอบประสิทธิภาพของผ้าเบรกเสริมใยหินบะซอลต์ เชื่อว่ามีลักษณะของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่อุณหภูมิสูงที่มั่นคง การสลายตัวทางความร้อนเล็กน้อย และเสียงรบกวนเบรกต่ำ และเหมาะเป็นวัสดุเสริมแรงหลักของวัสดุเสียดสี
วัสดุกรองรถยนต์ที่มีเส้นใยบะซอลต์สามารถกรองและแยกอนุภาคของแข็งในไอเสียรถยนต์ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ช่วยลดมลพิษในเมืองที่เกิดจากไอเสียรถยนต์ นอกจากนี้ วัสดุกรองยังมีข้อได้เปรียบในการใช้งานภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงเป็นเวลานานโดยยังคงประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคง ผ้ากรองที่ทำจากเส้นใยบะซอลต์ต่อเนื่องในรัสเซียและยูเครนมีการสูญเสียมวลเพียง 12% ของเส้นใยบะซอลต์ต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงถึง 900 องศา การใช้วัสดุกรองรถยนต์ที่มีเส้นใยบะซอลต์เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อมในศตวรรษใหม่ และยังเอื้อต่อการตอบสนองความต้องการของผู้คนในรถยนต์สมรรถนะสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับใยแก้วซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุตกแต่งภายใน การดูดซับเสียงและความต้านทานความร้อนของเส้นใยบะซอลต์นั้นมากกว่าใยแก้ว E มาก
การใช้วัสดุเส้นใยบะซอลต์ที่เป็นฉนวนความร้อนและดูดซับเสียงกับรถยนต์จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของฉนวนกันเสียงระหว่างรถยนต์กับโลกภายนอก และลดเสียงรบกวนที่เกิดจากชิ้นส่วนรถยนต์ ญี่ปุ่นได้เลือกเส้นใยบะซอลต์เป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการพัฒนาท่อไอเสียรถยนต์ ความต้องการฉนวนกันเสียงรถยนต์และวัสดุไฟเบอร์ฉนวนความร้อนต่อปีมีมากกว่า 100,000 ตัน ดังนั้นเส้นใยบะซอลต์จึงมีศักยภาพในการพัฒนาตลาดที่ดีเยี่ยมในเรื่องนี้ -
3.
ใช้ในสาขาวิศวกรรมการก่อสร้าง คอนกรีตเสริมใยหินบะซอลต์เป็นวัสดุผสมคอนกรีตใหม่ที่เกิดขึ้นจากการผสมเส้นใยต่อเนื่องของหินบะซอลต์หรือเส้นใยไม่ต่อเนื่องลงในคอนกรีตในปริมาณที่เหมาะสมและในลักษณะที่เหมาะสม มันยังคงรักษาข้อดีของกำลังรับแรงอัดคอนกรีตสูง และเพิ่มคุณสมบัติแรงดึง ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อแรงกระแทก มีบทบาทในการเสริมกำลัง การแข็งตัว และยืดอายุการใช้งานในโครงการคอนกรีต เส้นใยบะซอลต์เป็นเส้นใยซิลิเกตทั่วไปที่มีความเข้ากันได้ตามธรรมชาติ กระจายตัวได้ง่ายเมื่อผสมกับซีเมนต์คอนกรีตและปูน ปริมาณของคอนกรีตใยหินบะซอลต์ผสมสดมีความเสถียรและสามารถทำงานได้ดี
เมื่อเปรียบเทียบกับคอนกรีตธรรมดา คอนกรีตใยบะซอลต์ยังมีความต้านทานต่ออุณหภูมิ ความต้านทานการหดตัว และความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความทนทานของโครงการคอนกรีต และขยายขอบเขตการใช้คอนกรีต การผสมผสานเส้นใยบะซอลต์เข้ากับคอนกรีตอย่างเหมาะสมสามารถปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทกของคอนกรีต ลดการเปราะ และปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของคอนกรีต
วัตถุดิบในการผลิตเส้นใยบะซอลต์ได้มาจากหินภูเขาไฟธรรมชาติ- วัตถุดิบแทบไม่มีส่วนผสมใดที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ซึ่งทำให้การส่งเสริมคอนกรีตไฟเบอร์บะซอลต์ในด้านวิศวกรรมการก่อสร้างมีความสำคัญในการประหยัดทรัพยากรและเป็นสีเขียวและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
4
ขอแนะนำว่าเส้นใยบะซอลต์มีคุณสมบัติป้องกันความร้อนและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ข้อมูลต่างๆ ยังแสดงให้เห็นว่าข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของเส้นใยหินบะซอลต์คือความหนาแน่นของเส้นใยนั้นสูงกว่าเส้นใยอื่นๆ เล็กน้อย ดังนั้นในการประยุกต์ใช้หินบะซอลต์ ความสามารถในการวิจัยและพัฒนาและระดับเทคโนโลยีการผลิตของเส้นใยบะซอลต์ควรได้รับการเสริมสร้างอย่างเต็มที่ และควรเลือกพารามิเตอร์กระบวนการอย่างสมเหตุสมผลในการออกแบบองค์กรและโครงสร้างผ้าเพื่อหลีกเลี่ยงภาระเพิ่มเติมให้กับคนงานหรือผู้ใช้เนื่องจาก น้ำหนักมากเกินไปของสิ่งทอ ภาระงาน ดังนั้นการใช้ผ้าบะซอลต์ที่มีคุณสมบัติป้องกันความร้อนที่ดีกับด้านการป้องกันสารหน่วงไฟจะส่งผลต่อการใช้วัสดุให้เกิดประโยชน์สูงสุดและได้ผลลัพธ์สองเท่าโดยใช้ความพยายามเพียงครึ่งเดียว
เส้นใยหน่วงไฟประสิทธิภาพสูงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง เทคโนโลยีล้ำสมัย และสาขาอุปกรณ์พิเศษ อย่างไรก็ตาม ไม่ค่อยมีการใช้ในอุตสาหกรรมและงานโยธาซึ่งมีความต้องการของตลาดสูง สาเหตุหลักคือพันธุ์น้อยกว่า ราคาสูงกว่า และคุณสมบัติการสวมใส่ไม่ดี ความแตกต่าง. ดัชนีออกซิเจนจำกัดของเส้นใยบะซอลต์มีค่าสูงมาก และเป็นเส้นใยอนินทรีย์ ไม่ปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายเมื่อถูกเผา อย่างไรก็ตามราคาของมันสูงและประสิทธิภาพการสวมใส่ไม่ดี สามารถผสมกับเส้นใยอื่นๆ เพื่อให้ผ้าผสมไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติหน่วงไฟสูงแต่ยังทนทานอีกด้วย ลดหรือกำจัดการปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายจากปฏิกิริยาการเผาไหม้ ตัวอย่างเช่นโดยการรวมสารหน่วงไฟของเส้นใยบะซอลต์เข้ากับความสบายการดูดซับความชื้นและการระบายอากาศของผ้าฝ้ายและผสมในสัดส่วนที่กำหนดทำให้มั่นใจได้ว่าผ้ามีสารหน่วงไฟที่ดีและดี ไม่เพียงช่วยเพิ่มความสะดวกสบายและสิ่งแวดล้อมเท่านั้น การปกป้องผลิตภัณฑ์ แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสวมใส่ของผลิตภัณฑ์อีกด้วย
ในฐานะที่เป็นเส้นใยประสิทธิภาพสูงชนิดใหม่ เส้นใยบะซอลต์จึงมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ ข้อได้เปรียบทางเทคนิค และข้อได้เปรียบด้านต้นทุน ปัจจุบันระดับการวิจัยและพัฒนาเส้นใยบะซอลต์ในประเทศของฉันยังคงล้าหลังประเทศที่พัฒนาแล้ว วิธีการเปลี่ยนข้อดีหลักสามประการของเส้นใยบะซอลต์อย่างเต็มที่นั้นจำเป็นต้องมีการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพและเทคโนโลยีการผลิตของเส้นใยบะซอลต์เพิ่มเติม ในเวลาเดียวกัน เสริมสร้างเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของสิ่งทออุตสาหกรรมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติต่อต้านริ้วรอยต่อสิ่งแวดล้อม พัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีการแข่งขันและแตกต่าง ขยายขอบเขตการใช้งาน และเพิ่มการส่งเสริมตลาด เพื่อให้สามารถใช้เส้นใยบะซอลต์ได้ เร็วขึ้น ใช้ประโยชน์จากข้อดีได้ดีขึ้นและส่งเสริมการยกระดับผลิตภัณฑ์ในสาขาที่เกี่ยวข้อง
