A fibra de basalto (BF) é um novo tipo de material inorgânico, ecologicamente correto e de alto desempenho. Sua cor é geralmente marrom e um tanto dourada. É composto por SiO2, Al2O3, CaO, FeO e outros óxidos, além de uma pequena quantidade de impurezas. Cada componente da fibra possui propriedades específicas. A fibra contínua de basalto, como material de reforço, não só apresenta boa estabilidade, excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão, mas também possui as vantagens de um bom isolamento, excelentes propriedades de isolamento térmico e acústico e boas propriedades de transmissão de ondas.
Como o próprio minério de basalto confere à fibra de basalto muitas propriedades excelentes, a própria fibra de basalto tem alta durabilidade e excelentes propriedades mecânicas. Estas vantagens são muito práticas tanto no campo militar como no civil.
Atualmente, o tecido à prova de fogo tecido a partir da fiação de fibra de basalto tem sido utilizado na produção deroupas de proteção retardadoras de chama e isolantese cobertores extintores de incêndio. Os produtos são utilizados principalmente na proteção contra incêndio, metalurgia, indústria militar e outras indústrias. Um mercado potencial para a fibra de basalto é o substituto da fibra de vidro. Emo campo do reforço de edifícios, o desempenho da fibra de basalto é próximo ao da fibra de carbono, mas o preço é várias vezes ou até dezenas de vezes inferior ao da fibra de carbono. Na engenharia civil nacional, pode substituir parcialmente a cara fibra de carbono para reforço estrutural, reduzindo o custo de projetos de reforço estrutural na China. Dependência de fibra de carbono. Em termos demateriais compósitos, pode ser combinado com diversas resinas para formar materiais compósitos que podem ser usados como materiais estruturais, comopás de turbinas eólicas, estruturas de cascos de veículos, tubos e tanques de armazenamento resistentes à corrosão e à pressão e materiais de base para placas de circuito impresso.
1.
O basalto usado na área de proteção contra incêndio e isolamento é amplamente distribuído na China e é barato. Seu custo de fabricação de fibra é baixo. Tem vantagens abrangentes óbvias sobre fibra química, fibra de vidro, fibra de carbono, etc., e tem grande potencial de substituição. É um produto de alta tecnologia e novo com alto valor agregado.
Nos últimos anos, os materiais verdes à prova de fogo e de isolamento térmico têm gradualmente atraído a atenção das pessoas. Por ser um material verde, a fibra de basalto tornou-se a primeira escolha para prevenção de incêndios e isolamento térmico. Possui características de peso leve, prevenção de incêndio, isolamento térmico e bela aparência. O material composto de fibra de basalto à prova de fogo e isolante térmico composto por uma camada de tecido de fibra de basalto, uma camada de borracha resistente a altas temperaturas, uma camada de filme de fibra de poliéster, uma camada reflexiva de alumínio depositada por vapor e uma mistura de viscose retardadora de chama e Basofil a camada de tecido tem boa resistência a altas temperaturas, retardante de chamas e isolamento térmico. Desempenho, em ambiente de alta temperatura, pode absorver parte do calor, ter melhor efeito de isolamento térmico e não queimar. Pode desempenhar um papel de proteção melhor e é usado na proteção contra incêndio, indústria petroquímica, militar e metalurgia e outros campos.
De acordo com Qi Fengjie, professor da Escola de Materiais Polímeros da Northeastern University, o tecido resistente ao fogo feito de fibra de basalto tem resistência a altas temperaturas e bom efeito de isolamento térmico. A resistência à temperatura pode chegar a 650 graus e o índice limite de oxigênio é superior a 68, o que é muito melhor do que fibras orgânicas como a aramida. , especialmente adequado para a preparação de cortinas corta-fogo industriais. O pano à prova de fogo de fibra de basalto não se deforma ou explode sob a ação da chama a 1000 graus, e o tempo de resistência ao fogo pode ser mantido em mais de 1 hora. Também pode desempenhar um papel protetor em ambientes com umidade, vapor, fumaça e gases químicos. Além disso, se a fibra de basalto for misturada com outras fibras, ela poderá ser transformada em tecidos retardadores de chama de alto padrão, que apresentam vantagens óbvias quando usados em equipamentos relacionados a forças especiais.
A julgar pela aplicação atual no mercado, as fibras Kevlar, Nomex e Teflon da DuPont têm sido usadas como matéria-prima preferida para tecidos à prova de fogo no exterior. Embora as três matérias-primas acima tenham propriedades de resistência a altas temperaturas e reações químicas, elas não são resistentes a altas temperaturas acima de 370 graus. Ocorrerão carbonização e decomposição. O pano à prova de fogo de fibra de basalto é tecido com fio fiado contínuo de fibra de basalto de 7 μm ~ 9 μm da GBF e foi tratado com um revestimento não tóxico e resistente a altas temperaturas. Não derreterá, pingará ou encolherá pelo calor e não será tóxico. A exaustão de gás pode se tornar uma alternativa poderosa ao Kevlar,
Nomex, Teflon e outros panos de fibra resistentes ao fogo. A fibra de basalto é difícil de formar e controlar durante o processo de produção, o que limita o desenvolvimento de têxteis industriais de fibra de basalto em alguns campos.
Actualmente, apenas alguns países no mundo, como a Rússia, a Ucrânia e a China, dominam esta tecnologia de produção. A produção total no mundo é inferior a 3.500 toneladas.Após árdua exploração e prática, as empresas chinesas superaram as dificuldades técnicas da fabricação de fibra de basalto e iniciaram a produção em massa. A produção forma uma certa escala de mercado.
2
A fibra de basalto usada na área automotiva não só possui alta resistência, boa estabilidade térmica, não é fácil de danificar o casal, tem baixo desgaste e coeficiente de atrito estável, mas também é acessível. A aplicação de fibra de basalto em materiais de reforço de fricção pode não apenas aumentar a vida útil dos materiais de fricção automotiva e aumentar a temperatura de uso dos materiais de fricção, mas também resolver vários fatores desfavoráveis dos materiais de fricção atuais e ajudar a resolver o fenômeno de decadência térmica que ocorre nos automóveis tradicionais. freios. Reduzindo assim a ocorrência de acidentes de trânsito.
Corpo em fibra de basalto
A empresa espanhola GALFER desenvolveu com sucesso a série 1052 de pastilhas de freio para motocicletas produzidas com fibra de basalto como principal fibra de reforço. Estruturas resistentes a altas temperaturas feitas de fibra de basalto são usadas como materiais de reforço de fricção para freios, embreagens, etc. de automóveis, o que não apenas auxilia no desenvolvimento de automóveis em alta velocidade, mas também ajuda a melhorar o desempenho de segurança dos automóveis. Seu desenvolvimento tem amplas perspectivas de mercado.
Como pode ser visto na tabela acima, a densidade do material da fibra de basalto é moderada, sua resistência à tração é equivalente à da fibra de vidro e a resistência ao desgaste do material de fricção reforçado com fibra de basalto é maior do que a fibra de amianto, fibra de aço e fibra de vidro. . Através dos testes de desempenho de pastilhas de freio reforçadas com fibra picada de basalto, acredita-se que elas tenham as características de coeficiente de atrito estável em alta temperatura, pequena deterioração térmica e baixo ruído de frenagem, e sejam adequadas como principal material de reforço de materiais de fricção.
Os materiais de filtro de fibra de basalto para automóveis podem filtrar e separar partículas sólidas no escapamento de automóveis sob condições de alta temperatura, reduzindo a poluição urbana causada pelo escapamento de automóveis. Além disso, seus materiais filtrantes têm a vantagem de serem usados sob condições de alta temperatura por um longo período, mantendo um desempenho estável. O pano de filtro feito de fibra de basalto contínua na Rússia e na Ucrânia tem uma perda de massa de apenas 12% da fibra de basalto contínua a uma alta temperatura de 900 graus. A aplicação de materiais filtrantes automotivos de fibra de basalto atende aos requisitos de proteção ambiental do novo século e também contribui para atender à busca das pessoas por veículos de alto desempenho.
Em comparação com a fibra de vidro, que é amplamente utilizada em materiais de interior, a absorção sonora e a resistência ao calor da fibra de basalto são muito maiores do que a fibra de vidro E.
A aplicação de materiais de fibra de basalto com isolamento térmico e absorção de som em automóveis ajudará a melhorar o desempenho do isolamento acústico entre o automóvel e o mundo exterior e a reduzir o ruído gerado pelas peças do automóvel. O Japão selecionou a fibra de basalto como o melhor material para o desenvolvimento de silenciadores de automóveis. A demanda anual por materiais de fibra de isolamento acústico e térmico para automóveis é superior a 100,000 toneladas, portanto, a fibra de basalto tem grande potencial de desenvolvimento de mercado nesse sentido. .
3.
Utilizado no campo da engenharia de construção, o concreto reforçado com fibra de basalto é um novo material compósito de concreto formado pela mistura de fibras contínuas ou descontínuas de basalto no concreto em uma quantidade razoável e de maneira adequada. Ele mantém as vantagens da alta resistência à compressão do concreto e aumenta. Suas propriedades de tração, resistência ao desgaste e ao impacto desempenham um papel no reforço, no endurecimento e no prolongamento da vida útil em projetos de concreto. A fibra de basalto é uma fibra de silicato típica com compatibilidade natural. É facilmente disperso quando misturado com concreto de cimento e argamassa. O volume do concreto de fibra basáltica recém-misturado é estável e tem boa trabalhabilidade.
Comparado com o concreto comum, o concreto de fibra basáltica também possui resistência superior à temperatura, ao encolhimento e à corrosão, o que é benéfico para melhorar a durabilidade dos projetos de concreto e expandir o escopo de uso do concreto. A incorporação adequada de fibra de basalto no concreto pode melhorar a resistência ao impacto do concreto, reduzir sua fragilidade e melhorar as propriedades mecânicas do concreto.
As matérias-primas para a produção da fibra de basalto são obtidas a partir de rochas extrusivas vulcânicas naturais. As matérias-primas quase não contêm ingredientes prejudiciais à saúde humana, o que torna a promoção do concreto de fibra basáltica na área da engenharia de construção significativa na economia de recursos e por ser verde e ecologicamente correto.
4
Recomenda-se que a fibra de basalto tenha excelentes propriedades de proteção térmica e propriedades mecânicas. No entanto, vários dados também mostram que a maior desvantagem da fibra de basalto é que a sua densidade é ligeiramente superior à de outras fibras. Portanto, na aplicação do basalto, as capacidades de pesquisa e desenvolvimento e o nível de tecnologia de produção da fibra de basalto devem ser totalmente fortalecidos, e os parâmetros do processo devem ser razoavelmente selecionados no projeto da organização e estrutura do tecido para evitar encargos adicionais para os trabalhadores ou usuários devido a peso excessivo dos têxteis. A carga de trabalho, aplicando assim tecido de basalto com boas propriedades de proteção térmica na área de proteção retardante de chama, também terá o efeito de fazer o melhor uso dos materiais e obter o dobro do resultado com metade do esforço.
Fibras retardadoras de chama de alto desempenho são amplamente utilizadas em indústrias de alta tecnologia, tecnologias de ponta e campos de equipamentos especiais. No entanto, raramente são utilizados em áreas industriais e civis onde a procura do mercado é grande. A principal razão é que eles têm menos variedades, preços mais elevados e propriedades de desgaste deficientes. Diferença. O índice limite de oxigênio da fibra de basalto é extremamente alto e é uma fibra inorgânica. Não emite gases nocivos quando queimado. No entanto, seu preço é alto e seu desempenho de uso é ruim. Ele pode ser misturado com outras fibras para tornar o tecido misturado não apenas altamente retardador de chamas, mas também durável. Reduzir ou mesmo eliminar a emissão de gases nocivos nas reações de combustão. Por exemplo, ao combinar o retardamento de chama da fibra de basalto com o conforto, absorção de umidade e respirabilidade do algodão, e misturá-lo em uma certa proporção, pode garantir que o tecido tenha um bom retardamento de chama e bom. proteção do produto, mas também melhora o desempenho de uso do produto.
Como um novo tipo de fibra de alto desempenho, a fibra de basalto apresenta vantagens de desempenho, vantagens técnicas e vantagens de custo. Actualmente, o nível de investigação e desenvolvimento da fibra de basalto no meu país ainda está aquém do dos países desenvolvidos. Como transformar totalmente as três principais vantagens da fibra de basalto requer melhorias e otimização adicionais do desempenho e da tecnologia de produção da fibra de basalto. Ao mesmo tempo, fortalecer a tecnologia de modificação de superfície de têxteis industriais para melhorar suas propriedades mecânicas e propriedades antienvelhecimento ambientais, desenvolver novos produtos competitivos e diferenciados, ampliar o escopo de aplicações e aumentar a promoção de mercado, para que a fibra de basalto possa ser usada mais rápido Aproveite melhor suas vantagens e promova a atualização de produtos em áreas afins.
