Նոր անօրգանական կանաչ բարձրորակ մանրաթելային նյութ Basalt Fiber

Ինչ է բազալտի մանրաթելը:
Բազալտի մանրաթելը շարունակական մանրաթել է, որը պատրաստված է բնական բազալտի ապարից՝ որպես հիմնական հումք։1450-1500 ℃ ջերմաստիճանում հալվելուց հետո այն բարձր արագությամբ քաշվում է պլատինե-ռոդիումային համաձուլվածքով գծող թփի միջով:Գույնը հիմնականում շագանակագույն է և ունի մետաղական փայլ։Այն բաղկացած է օքսիդներից, ինչպիսիք են սիլիցիումի երկօքսիդը, ալյումինի օքսիդը, կալցիումի օքսիդը, մագնեզիումի օքսիդը, երկաթի օքսիդը և տիտանի երկօքսիդը:Բազալտի մանրաթելն ունի շատ հիանալի հատկություններ, ինչպիսիք են բարձր ամրությունը, էլեկտրական մեկուսացումը, կոռոզիոն դիմադրությունը, բարձր ջերմաստիճանի դիմադրությունը, հակատարիքային և այլն, և այն լավ համատեղելի է շրջակա միջավայրի հետ և չի առաջացնում երկրորդային աղտոտում:Հետևաբար, դա իսկական կանաչ, բարձր արդյունավետությամբ շրջակա միջավայրի պաշտպանության նոր նյութ է:
իմ երկիրը բազալտի մանրաթելն ընդգրկել է որպես հիմնական զարգացման չորս հիմնական մանրաթելերից մեկը (ածխածնային մանրաթել, արամիդային մանրաթել, գերբարձր մոլեկուլային քաշի պոլիէթիլեն, բազալտե մանրաթել):Ավիացիայի և այլ ոլորտների կարիքները լայն կիրառման հեռանկար ունեն։
Բազալտի մանրաթելի արտադրության գործընթացը
Հրաբխային ժայթքման հետևանքով ձևավորված բնական բազալտե ապարն օգտագործվում է որպես հումք, մանրացված և դրվում է հալման վառարանի մեջ, տաքացվում է մինչև 1450-1500°C հալված վիճակի և արագ քաշվում է պլատինե-ռոդիումի խառնուրդի մետաղալարերի և բազալտի մանրաթելի միջով: արտադրվում է այս կերպ.
Մի խոսքով, բազալտե մանրաթելերի պատրաստման գործընթացը կայանում է նրանում, որ պինդ հրաբխային բազալտե ապարը բարձր ջերմաստիճանում մետաքսի մեջ «քաշելն է»:
Գոյություն ունեցող տեխնոլոգիայով արտադրված բազալտե մանրաթելի տրամագիծը կարող է հասնել 6~13 մկմ, ինչը ավելի բարակ է, քան մազը:
Դրա արտադրության գործընթացը ներկայացված է ստորև բերված նկարում:
1
Հալած մագմա

2

3

 

Նկարչություն
Որպես ամորֆ անօրգանական սիլիկատային նյութ՝ բազալտի մանրաթելն ունի արտադրության կարճ ժամանակահատված, պարզ գործընթաց, բացակայում է արդյունաբերական կեղտաջրերը և թափոնները և բարձր ավելացված արժեք:Այն հայտնի է որպես «կանաչ նոր նյութ» 21-րդ դարում։

4

5

 

Բազալտի մանրաթելի գերազանց կատարում
Մաքուր բնական շարունակական բազալտի մանրաթելերը ոսկեգույն են և երևում են որպես հարթ բալոններ՝ կատարյալ շրջանաձև խաչմերուկով:Բազալտի մանրաթելն ունի բարձր խտություն և բարձր կարծրություն, ուստի այն ունի գերազանց մաշվածության դիմադրություն և առաձգական ուժ:Բազալտի մանրաթելն ամորֆ նյութ է, և դրա սպասարկման ջերմաստիճանը հիմնականում -269~700°C է (փափկման կետը 960°C է):Այն թթվային և ալկալային դիմացկուն է, ունի ուժեղ ուլտրամանուշակագույն դիմադրություն, ցածր հիգրոսկոպիկություն և լավ շրջակա միջավայրի դիմադրություն:Բացի այդ, այն ունի լավ մեկուսացման, բարձր ջերմաստիճանի զտման, ճառագայթման դիմադրության և լավ ալիքային թափանցելիության առավելություններ, ջերմային ցնցումների կայունություն, շրջակա միջավայրի մաքրություն և կառուցվածքային կատարողականության գերազանց հարաբերակցություն կառուցվածքի որակին:

6

Բավարար հումք
Բազալտի մանրաթելը պատրաստվում է բազալտի հանքաքարը հալեցնելուց հետո գծելով, իսկ բազալտի հանքաքարի պաշարները երկրի և լուսնի վրա բավականին օբյեկտիվ են, իսկ հումքի արժեքը՝ համեմատաբար ցածր։
Էկոլոգիապես մաքուր նյութեր
Բազալտի հանքաքարը բնական նյութ է, արտադրության ընթացքում բոր կամ ալկալիական մետաղների այլ օքսիդներ չեն արտանետվում, հետևաբար ծխի և փոշու մեջ վնասակար նյութեր չեն նստում, և այն չի աղտոտում մթնոլորտը:Ավելին, արտադրանքն ունի երկար սպասարկման ժամկետ, ուստի այն նոր տեսակի կանաչ ակտիվ բնապահպանական նյութ է՝ ցածր գնով, բարձր կատարողականությամբ և իդեալական մաքրությամբ:
Բարձր ջերմաստիճանի և ջրի դիմադրություն
Շարունակական բազալտե մանրաթելի աշխատանքային ջերմաստիճանի տիրույթը սովորաբար -269~700°C է (փափկման կետը 960°C է), մինչդեռ ապակե մանրաթելինը՝ -60~450°C, իսկ ածխածնային մանրաթելի առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը կարող է հասնել միայն 500-ի: °C.Հատկապես, երբ բազալտի մանրաթելն աշխատում է 600°C ջերմաստիճանում, կոտրվածքից հետո նրա ամրությունը դեռ կարող է պահպանել իր սկզբնական ամրության 80%-ը;երբ այն աշխատում է 860°C-ում առանց կծկվելու, նույնիսկ գերազանց ջերմաստիճանի դիմադրությամբ հանքային բուրդն այս պահին կարող է պահպանել ամրությունը միայն կոտրվելուց հետո:50%-60%, ապակու բուրդն ամբողջությամբ քայքայված է։Ածխածնային մանրաթելն արտադրում է CO և CO2 մոտ 300°C ջերմաստիճանում:Բազալտի մանրաթելերը կարող են պահպանել բարձր ամրություն տաք ջրի ազդեցության տակ 70 °C ջերմաստիճանում, իսկ բազալտի մանրաթելերը կարող են կորցնել իրենց ամրության մի մասը 1200 ժամ հետո:
Լավ քիմիական կայունություն և կոռոզիոն դիմադրություն
Շարունակական բազալտի մանրաթելը պարունակում է այնպիսի բաղադրիչներ, ինչպիսիք են K2O, MgO) և TiO2, և այդ բաղադրիչները չափազանց օգտակար են մանրաթելի քիմիական կոռոզիայից դիմադրության և ջրակայունության բարելավման համար և շատ կարևոր դեր են խաղում:Համեմատած ապակե մանրաթելի քիմիական կայունության հետ՝ այն ավելի շատ առավելություններ ունի, հատկապես ալկալային և թթվային միջավայրերում:Բազալտի մանրաթելը կարող է նաև պահպանել ավելի բարձր դիմադրություն հագեցած Ca(OH)2 լուծույթում և ալկալային միջավայրում, ինչպիսին է ցեմենտը:Ալկալիների կորոզիայի հատկությունները.
Առաձգականության և առաձգականության բարձր մոդուլ
Բազալտի մանրաթելի առաձգական մոդուլը 9100 կգ/մմ-11000 կգ/մմ է, որն ավելի բարձր է, քան ալկալիներից զերծ ապակե մանրաթելից, ասբեստի, արամիդային մանրաթելից, պոլիպրոպիլենային մանրաթելից և սիլիկոնային մանրաթելից:Բազալտի մանրաթելի առաձգական ուժը 3800-4800 ՄՊա է, որն ավելի բարձր է, քան մեծ քաշով ածխածնային մանրաթելին, արամիդի, PBI մանրաթելին, պողպատե մանրաթելին, բորի մանրաթելին և ալյումինե մանրաթելին և համեմատելի է S ապակե մանրաթելի հետ:Բազալտի մանրաթելն ունի 2,65-3,00 գ/սմ3 խտություն և բարձր կարծրություն՝ 5-9 Մոհսի սանդղակով, ուստի այն ունի գերազանց մաշվածության դիմադրություն և առաձգական ուժ:Նրա մեխանիկական ուժը զգալիորեն գերազանցում է բնական մանրաթելերին և սինթետիկ մանրաթելերին, ուստի այն իդեալական ամրապնդող նյութ է, և նրա գերազանց մեխանիկական հատկությունները առաջատար են չորս բարձրորակ մանրաթելերի մեջ:
Գերազանց ձայնամեկուսացում
Շարունակական բազալտե մանրաթելն օժտված է գերազանց ձայնամեկուսացման և ձայնային կլանման հատկություններով:Տարբեր հաճախականություններում մանրաթելի ձայնային կլանման գործակիցից կարելի է պարզել, որ դրա ձայնի կլանման գործակիցը զգալիորեն մեծանում է հաճախականության մեծացման հետ։Օրինակ, եթե ընտրվի 1-3 մկմ տրամագծով բազալտե մանրաթելից (խտությունը 15 կգ/մ3, հաստությունը 30 մմ) ձայնը կլանող նյութը, 100-300 Հց ձայնային հաճախականության դեպքում մանրաթելը չի ​​վնասվի։ , 400-900 Հց և 1200-7 000 Հց։Նյութերի ձայնային կլանման գործակիցներն են 0. 05~0.15, 0. 22~0։75 և 0,85~0,93 համապատասխանաբար:
Դիէլեկտրիկի ակնառու հատկություններ
Շարունակական բազալտե մանրաթելի ծավալային դիմադրողականությունը մեծության կարգով ավելի մեծ է, քան E ապակե մանրաթելին, և այն ունի լավ դիէլեկտրական հատկություններ:Չնայած բազալտի հանքաքարը պարունակում է գրեթե 0,2 զանգվածային բաժնով հաղորդիչ օքսիդ, սակայն հատուկ խոնավացնող նյութով հատուկ մակերեսային մշակումից հետո բազալտի մանրաթելի դիէլեկտրական կորստի տանգենտը 50%-ով ցածր է ապակե մանրաթելից, և մանրաթելի ծավալային դիմադրողականությունը: նույնպես ավելի բարձր է, քան ապակե մանրաթելից:
Բնական սիլիկատային համատեղելիություն
Այն ունի լավ ցրվածություն ցեմենտի և բետոնի հետ, ուժեղ կապող ուժ, հետևողական ջերմային ընդարձակման և կծկման գործակից և լավ եղանակային դիմադրություն:
Ցածր հիգրոսկոպիկություն
Բազալտի մանրաթելի հիգրոսկոպիկությունը 0,1%-ից պակաս է, ինչը ցածր է արամիդի մանրաթելի, քարաբուրդի և ասբեստի համեմատ:
Ցածր ջերմային հաղորդունակություն
Բազալտի մանրաթելի ջերմային հաղորդունակությունը 0,031 Վտ/մ·Կ -0,038 Վտ/մ·Կ է, ինչը ցածր է արամիդային մանրաթելից, ալյումինի սիլիկատային մանրաթելից, ալկալից զերծ ապակե մանրաթելից, քարաբուրդից, սիլիցիումային մանրաթելից, ածխածնային մանրաթելից և չժանգոտվողից: պողպատ.
Համեմատած այլ մանրաթելերի հետ՝ բազալտի մանրաթելն ունի գերազանց կատարողականություն բազմաթիվ առումներով:

Նյութ

Շարունակական բազալտ մանրաթել

Ածխածնային մանրաթել

Արամիդ մանրաթել

Ապակե մանրաթել

Խտություն/(գ•սմ-3)

2.6-2.8

1.7-2.2

1.49

2.5-2.6

Աշխատանքային ջերմաստիճան/℃

-260~880 թ

2000 թ

250

-60~350

Ջերմային հաղորդունակություն/(W/m•K)

0,031-0,038

5-185 թթ

0,04-0,13

0,034-0,040

Ծավալի դիմադրություն/(Ω•m)

1×1012

2×10-5

3×1013

1×1011

Ձայնի կլանման գործակից /%

0,9-0,99

0,8-0,93

Էլաստիկ մոդուլ/GPa

79.3-93.1 թթ

230-600 թթ

70-140 թթ

72,5-75,5

Առաձգական ուժ / ՄՊա

3000-4840 թթ

3500-6000 թթ

2900-3400 թթ

3100-3800 թթ

Միաթելերի տրամագիծը/մմ

9-25

5-10

5-15

10-30

Երկարացում ընդմիջման ժամանակ/%

1.5-3.2

1.3-2.0

2.8-3.6

2.7-3.0

Բազալտի մանրաթելի կիրառում

8

Անտեսանելի
Բազալտի մանրաթելն ունի բարձր ամրության և բարձր և ցածր ջերմաստիճանի դիմադրության բնութագրեր, ինչը շատ հարմար է ինքնաթիռների և հրթիռների մակերևութային նյութերի պահանջներին:Միևնույն ժամանակ, այն ունի ալիքների կլանման և մագնիսական թափանցելիության բնութագրեր, որոնք կարող են իրականացնել ռադարների անտեսանելիությունը։Այսպիսով, բազալտի ածխածնային մանրաթելը կարող է մասամբ փոխարինել ածխածնային մանրաթելին գաղտագողի ինքնաթիռների և հրթիռների համար:

9

Գնդակայուն
Ներկայումս գերբարձր մոլեկուլային քաշի պոլիէթիլենային մանրաթելերը սովորաբար օգտագործվում են զրահաբաճկոնների համար, որոնք ունեն ցածր ջերմակայունություն, և դրանց ուժն ու մոդուլը կնվազեն փամփուշտների բարձր ջերմաստիճանի հալման դեպքում, ինչը կազդի զրահակայուն էֆեկտի վրա։Ի հակադրություն, բազալտի մանրաթելն ունի ուժեղ բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն, ուստի այս խնդիրը գոյություն չունի:

1010 թ

Ավիատիեզերք
Բազալտի մանրաթելն ունի ցածր ջերմային հաղորդունակություն և լավ բոցավառություն:Աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայքը -269°C~700°C է, որը դիմացկուն է ինչպես բարձր, այնպես էլ ցածր ջերմաստիճաններին:Ավիատիեզերական ոլորտում նյութերի պահանջկոտ պահանջները բավարարելու համար Ռուսաստանի օդատիեզերական նյութերի մեծ մասը պատրաստված է այս նյութից:

11

Դիմումներ ճանապարհային ճարտարագիտության ոլորտում
Բազալտի մանրաթելն ունի բարձր առաձգական ուժի, լավ մեխանիկական հատկությունների, բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման, թթվային դիմադրության, ալկալիների դիմադրության, աղի դիմադրության և ծերացման դիմադրության առավելությունները:Համեմատած այլ մանրաթելերի հետ՝ դրա համապարփակ կատարումն ավելի լավն է, ինչպես նաև համապատասխանում է ճանապարհային ճարտարագիտության ոլորտում նյութերի պահանջներին:Հետևաբար, վերջին տարիներին ավելի ու ավելի շատ բազալտի մանրաթելային արտադրանք են օգտագործվում ճանապարհային ճարտարագիտության մեջ:

Ջերմամեկուսացում, ջերմաստիճանի դիմադրություն, հրդեհային պաշտպանության դաշտ
Բազալտի մանրաթելն ունի բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության առանձնահատկություններ և կարող է հյուսվել հրակայուն կտորի մեջ, որն օգտագործվում է հրդեհային պաշտպանության որոշ ոլորտներում:Այն կարող է նաև հյուսվել բարձր ջերմաստիճանի ֆիլտրի պարկի մեջ՝ բարձր ջերմաստիճանի ֆիլտրման և փոշու հեռացման համար:Բացի այդ, այն կարող է պատրաստվել նաև ասեղի կտորով, որն օգտագործվում է որոշ ջերմամեկուսացման ոլորտներում:
Շինարարության ոլորտ
Օգտագործելով բազալտի մանրաթելի գերազանց կոռոզիոն դիմադրությունը, այն կարող է զուգակցվել վինիլային կամ էպոքսիդային խեժի հետ՝ փաթաթման, ոլորման և այլ գործընթացների միջոցով՝ նոր տեսակի շինանյութ պատրաստելու համար:Այս նյութը ունի բարձր ամրություն, գերազանց թթվային դիմադրություն և կոռոզիոն դիմադրություն և կարող է օգտագործվել ինժեներական շինարարության մեջ որոշ պողպատե ձողերի փոխարեն:Ավելին, բազալտի մանրաթելի ընդլայնման գործակիցը նման է բետոնի գործակիցին, և երկուսի միջև մեծ ջերմաստիճանային սթրես չի լինի:
Ավտոմոբիլային ոլորտ
Բազալտի մանրաթելն ունի շփման կայուն գործակից և կարող է օգտագործվել շփումը ուժեղացնող որոշ նյութերում, ինչպիսիք են արգելակային բարձիկները:Ձայնի կլանման բարձր գործակցի շնորհիվ այն կարող է օգտագործվել որոշ ներքին մասերի վրա՝ ձայնային մեկուսացման և աղմուկի նվազեցման էֆեկտի հասնելու համար:
Նավթաքիմիական դաշտ
Բազալտի մանրաթելի կորոզիայի դիմադրությունը տալիս է նրան եզակի առավելություններ նավթաքիմիական ոլորտում:Ընդհանուրները ոլորուն բարձր ճնշման խողովակներն են՝ համակցված էպոքսիդային խեժի հետ, որոնք ունեն ջերմապահպանման և հակակոռոզիայի կրկնակի ազդեցություն:
Չնայած բազալտի մանրաթելերը դեռևս խնդիրներ ունեն, ինչպիսիք են հանքային բաղադրության մեծ տատանումները, արտադրության բարձր ծախսերը և արտադրության ցածր արդյունավետությունը, այս խնդիրները և՛ մարտահրավերներ են, և՛ հնարավորություններ բազալտի մանրաթելերի զարգացման և օգտագործման համար:
Ներքին բազալտե մանրաթելերի գծագրման տեխնոլոգիայի առաջընթացի շնորհիվ բազալտե մանրաթելերի կատարումը ավելի կայուն է, ինքնարժեքն ավելի ցածր է, և այն ունի շատ լայն կիրառման հեռանկար:


Հրապարակման ժամանակը՝ Dec-14-2022