玄武岩短纤维复合材料的研究
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料是一种由玄武岩纤维和基体材料组成的复合材料,具有以下几个特性:
1. 高强度:玄武岩纤维具有优异的力学性能,可以大大提高复合材料的强度。
相比于传统的金属材料,玄武岩纤维复合材料具有更高的抗拉强度和抗压强度。
3. 耐腐蚀性:由于玄武岩纤维具有良好的耐腐蚀性,玄武岩纤维复合材料可以在强酸、强碱、高温等恶劣环境中使用,具有很好的耐久性。
4. 耐磨性:玄武岩纤维复合材料具有很好的耐磨性能,可用于制作耐磨性要求较高的零部件,如磨损件、切削工具等。
5. 绝缘性:玄武岩纤维复合材料具有良好的绝缘性能,可以用于制作绝缘件和电子元器件的包装。
1. 航空航天领域:玄武岩纤维复合材料可以用于制作飞机机身结构、导弹壳体、航天器外壳等。
2. 汽车制造领域:玄武岩纤维复合材料可以用于汽车制造中的车身和底盘结构,可以提高汽车的安全性和节能性能。
3. 建筑领域:玄武岩纤维复合材料可以用于建筑材料中的隔热材料、防火材料和外墙装饰材料等。
4. 高速列车领域:玄武岩纤维复合材料可以用于高速列车的车体结构和内饰装饰,具有减轻重量、提高车辆稳定性和运行速度的优势。
5. 石油化工领域:玄武岩纤维复合材料可以用于石油化工设备中的耐腐蚀管道、储罐和化工设备等。
玄武岩纤维复合材料具有高强度、轻质化、耐腐蚀性、耐磨性和绝缘性等特性,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑、高速列车和石油化工等领域。
玄武岩纤维聚合物复合材料的研究进展_尚宝月
玄武岩纤维聚合物复合材料的研究进展_尚宝月玄武岩纤维聚合物复合材料是利用玄武岩纤维和聚合物来构成的一种新型材料。
它具有很多优异的性能,如高强度、高刚度、耐腐蚀性、耐高温性以及良好的阻燃性等,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域有着广泛的应用前景。
玄武岩纤维是一种天然的无机纤维,主要成分是硅酸盐矿物,具有优良的力学性能和化学稳定性。
聚合物可以提供材料的机械强度和形状稳定性。
因此,将玄武岩纤维与聚合物复合使用可以充分发挥两者的优势,实现性能的协同提升。
近年来,玄武岩纤维聚合物复合材料的研究取得了很大的进展。
首先,在复合材料的制备方法方面,研究人员采用了多种方法,如注塑、挤出、层叠和增韧等技术。
这些方法可以控制材料的成分和结构,进而调节复合材料的力学性能。
其次,在增强剂的选择方面,研究人员发现,适当的增强剂可以提高复合材料的强度和刚度。
常用的增强剂包括碳纤维、玻璃纤维和聚合物纤维等。
其中,碳纤维是一种常用的增强剂,具有高强度、低密度和优异的耐热性能,可以显著提高复合材料的力学性能。
此外,研究人员还对玄武岩纤维表面进行了改性处理,以增加与聚合物之间的相容性。
例如,通过改变玄武岩纤维表面的化学性质,可以增加其与聚合物之间的粘结力。
此外,还可以通过在玄武岩纤维表面引入功能化基团,提高其与聚合物之间的相容性。
最后,在应用方面,玄武岩纤维聚合物复合材料已经在航空航天、汽车制造和建筑等领域得到广泛应用。
例如,它可以用于制造复合材料结构件、隔热材料和防火材料等。
综上所述,玄武岩纤维聚合物复合材料的研究已经取得了很大的进展。
随着技术的进一步发展和应用需求的增加,相信玄武岩纤维聚合物复合材料将会在更多的领域得到广泛的应用。
连续玄武岩纤维及其复合材料的研究
《连续玄武岩纤维及其复合材料的研究》一、引言近年来,连续玄武岩纤维及其复合材料作为一种新型材料备受关注。
玄武岩作为一种具有优良物理化学性能的矿物,其连续纤维被广泛应用于复合材料领域。
本文将从深度和广度两个方面对连续玄武岩纤维及其复合材料进行综合评估,并探讨其在不同领域内的应用。
二、连续玄武岩纤维的优势1. 物理化学性能突出连续玄武岩纤维具有优良的物理化学性能,如高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等特点,使其在复合材料中具有独特的优势。
在工程结构中,连续玄武岩纤维复合材料能够有效提高材料的强度和韧性,改善其疲劳性能,在航空航天、汽车制造、建筑等领域具有广泛的应用前景。
2. 可持续性发展玄武岩属于地球资源中丰富的矿物之一,其开采成本低、资源丰富,具有可持续发展的潜力。
利用玄武岩制备连续纤维及其复合材料,不仅可以提高材料的使用寿命,还能够有效地减少资源的浪费,符合现代社会对于可持续发展的要求。
三、连续玄武岩纤维及其复合材料的应用领域1. 航空航天领域在航空航天领域,要求材料具有轻质、高强度、耐高温等特点,连续玄武岩纤维复合材料能够满足这些要求。
其在飞机机身、发动机零部件、导弹制造等方面有着广泛的应用前景。
2. 汽车制造领域汽车制造领域对材料轻质化、高强度、耐磨耐腐蚀等性能要求较高,连续玄武岩纤维复合材料可以满足这些需求。
应用于汽车车身、零部件等方面,可以降低汽车自重,提高燃油利用率,减少排放,对于节能减排具有重要意义。
3. 建筑领域在建筑领域,连续玄武岩纤维复合材料可以用于加固混凝土结构、制作装饰板材等,提高建筑材料的抗风、抗震、防火性能,增加建筑物的使用寿命,对于提高建筑物的安全性和耐久性起着重要作用。
四、个人观点及总结个人认为,连续玄武岩纤维及其复合材料的研究与应用,将对现代工程技术和材料科学发展产生重要的影响。
其在各个领域的广泛应用将带来更高效、更安全、更可持续的解决方案,对于推动工业进步和社会发展具有积极的意义。
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料是一种具有良好机械性能和热稳定性的复合材料。
它由玄武岩纤维和基体材料组成,可以在高温、高压和恶劣环境下工作,具有很高的耐磨性能和强度,因此在一些工业领域中有广泛的应用。
玄武岩纤维复合材料的优点:
1、机械强度高: 玄武岩纤维具有良好的强度和刚性,使得复合材料具有良好的机械强度;
2、耐磨性好: 玄武岩纤维对磨损有很好的耐受性,因此复合材料在摩擦和磨损环境下很耐用;
3、具有化学稳定性: 玄武岩纤维与多种化学基体相容性良好;
4、抗高温性能好: 玄武岩纤维可以耐受高温,复合材料可以在高温下工作;
5、密度小: 玄武岩纤维质量轻,复合材料密度相对较小,能够有效减轻负担。
玄武岩纤维复合材料的应用:
1、航空航天: 复合材料在航空航天领域中有广泛的应用,玄武岩纤维复合材料在这一领域中可以用于制造航空发动机部件、机身和翼面等;
2、汽车制造: 玄武岩纤维复合材料具有良好的机械强度和热稳定性,可以用于汽车零部件制造,例如轮辋、制动系统、前支撑和排气管等;
3、建筑领域: 玄武岩纤维复合材料可以用于建筑领域中的墙板、屋顶、地板、门、窗等材料制造;
4、船舶: 玄武岩纤维复合材料可以用于船舶制造领域中,用于生产船体、水族馆和游泳池等设施;
5、轨道交通领域: 玄武岩纤维复合材料可以应用于轨道交通领域,用于制造地铁、列车、桥梁和隧道结构等。
总之,玄武岩纤维复合材料具有很大的应用前景,可以在许多工业领域中发挥作用。
玄武岩纤维复合材料性能提升及其新型结构
玄武岩纤维复合材料性能提升及其新型结构一方面,玄武岩纤维的加入可以提高复合材料的强度和刚度。
玄武岩
纤维具有高强度和高模量的特点,其拉伸强度可达到1000MPa,而且具有
良好的抗蠕变性和疲劳性能。
将玄武岩纤维与基质材料结合,可以有效地
改善复合材料的强度和刚度,使其在结构工程中具有更好的载荷承受能力。
另一方面,玄武岩纤维的加入可以提高复合材料的耐腐蚀性能。
玄武
岩纤维具有较好的耐酸碱性能和耐磨性能,能够有效地抵抗一些腐蚀介质
的侵蚀。
将玄武岩纤维与基质材料结合,可以提高复合材料在腐蚀环境下
的稳定性和耐久性,延长其使用寿命。
此外,通过改变玄武岩纤维复合材料的结构,也可以进一步提升其性能。
例如,可以采用纳米复合技术,将纳米粒子引入复合材料中,增强界
面结合力,提高复合材料的力学性能。
同时,还可以将玄武岩纤维与其他
纤维材料进行混编,形成复合纤维增强材料,进一步提高复合材料的强度
和刚度。
此外,还可以采用多孔结构设计,使复合材料具有较好的吸能性
能和防护性能,提高其在冲击和挤压载荷下的安全性能。
总之,玄武岩纤维复合材料具有优异的性能,并且通过改变其结构可
以进一步提升其性能。
玄武岩纤维复合材料在航空航天、汽车制造、建筑
工程等领域具有广阔的应用前景,将为现代工程领域的发展做出重要贡献。
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料的特性与应用1. 引言1.1 玄武岩纤维复合材料简介玄武岩纤维复合材料是一种以玄武岩纤维为增强材料,经过特定工艺制成的复合材料。
玄武岩是一种含有丰富硅、铝、镁、铁等矿物质的火山岩石,具有优异的物理化学性质。
玄武岩纤维具有优秀的耐高温、耐腐蚀、抗拉强度高等特点,是一种理想的增强材料。
玄武岩纤维复合材料通过将玄武岩纤维与树脂基体进行结合,形成高性能的复合材料,具有轻质高强、耐热耐腐蚀、阻燃隔热等优点。
在工程领域中,玄武岩纤维复合材料被广泛应用于建筑、航空航天、汽车制造等领域,为产品的性能提升和成本降低提供了新的解决方案。
通过进一步研究和开发,玄武岩纤维复合材料有望在更多领域展现其优势。
其独特的特性和广阔的应用前景使得玄武岩纤维复合材料成为材料科学领域的一颗新星,将推动材料科学领域的不断进步和发展。
2. 正文2.1 玄武岩纤维复合材料的特性1. 高强度:玄武岩纤维具有很高的抗拉强度和抗压强度,因此制成的复合材料具有非常好的强度和刚性,能够承受较大的载荷。
2. 耐热性:玄武岩纤维具有良好的耐高温性能,可以在高温环境下保持稳定的物理性能,适合用于高温工作环境的材料选择。
3. 耐腐蚀性:玄武岩纤维复合材料具有优异的耐腐蚀性能,能够抵抗化学腐蚀和水腐蚀,延长材料的使用寿命。
4. 轻质:玄武岩纤维复合材料相比金属材料更轻,可以减轻结构的重量,提高产品的性能和节能减排。
5. 良好的吸震性能:玄武岩纤维复合材料具有良好的吸震性能,在受到外力冲击时能够减缓能量传播,保护结构和设备的安全。
6. 易加工性:玄武岩纤维复合材料具有较好的加工性,可以根据需要进行织造、浸渍、成型等多种加工工艺,适用于复杂形状和结构的制造。
2.2 玄武岩纤维复合材料的应用领域玄武岩纤维复合材料的应用领域非常广泛,主要包括建筑、航空航天和汽车制造等领域。
在建筑领域,玄武岩纤维复合材料被广泛应用于墙体、地板、屋顶等结构件的强化和保护。
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料是一种新型的材料,其具有很多优良的特性和应用前景。
在本文中,我们将对玄武岩纤维复合材料的特性和应用进行详细介绍。
1.高强度和高模量
玄武岩纤维具有很高的强度和模量,因此玄武岩纤维复合材料也具有非常高的强度和
模量。
与普通的材料相比,玄武岩纤维复合材料具有更高的抗拉强度、剪切强度、弯曲强
度和压缩强度,能够承受更大的力量。
2.良好的耐腐蚀性
玄武岩纤维复合材料具有良好的耐腐蚀性,在酸碱性环境下也能够保持材料的稳定性
和性能。
4.较小的膨胀和收缩
5.易加工性
玄武岩纤维复合材料易于加工成各种形状和尺寸的制品,能够满足各种应用的需求。
1.航空航天领域
由于玄武岩纤维复合材料具有高强度和高模量的特性,因此被广泛应用于航空航天领
域中的机身、翼面、前缘板和襟翼等部位。
它们具有轻重比低、疲劳寿命长和防冲击性能
好等优点。
2.交通运输领域
玄武岩纤维复合材料还可用于制造汽车、火车、船舶等交通运输工具的车身、车门、
车顶、船体和桥梁等结构部件。
它们具有高强度、耐磨损等特点,能够提高运输工具的安
全性和稳定性。
3.建筑领域
玄武岩纤维复合材料还可用于建筑领域中的装饰板、防盗门、隔音材料、屋顶和立面
等建筑材料。
它们具有良好的抗水、抗火、防腐、耐久等特性,能够提高建筑物的使用寿
命和安全性。
4.能源领域
玄武岩纤维复合材料还可用于能源领域中的风力、水力、太阳能等设备的叶片、桨叶、龙骨等部分。
它们具有高强度、低噪音、耐腐蚀等特性,能够提高能源设备的效率和可靠性。
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告模板可编辑
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告模板可编辑可行性研究报告模板一、项目背景介绍玄武岩纤维复合材料项目的背景和意义,阐明市场需求和行业前景。
二、项目简介1.项目概述:介绍项目的名称、目标和规模。
2.技术原理:介绍玄武岩纤维复合材料的制备原理和优势。
3.技术应用:介绍玄武岩纤维复合材料的广泛应用领域。
三、市场需求分析1.行业现状:分析玄武岩纤维复合材料行业的发展现状。
2.市场容量:调查相关市场的需求容量和增长趋势。
3.市场竞争:分析竞争对手的情况和市场份额。
四、技术可行性分析1.技术优势:介绍玄武岩纤维复合材料的技术优势和特点。
2.制备工艺:详细介绍制备玄武岩纤维复合材料的工艺流程和设备要求。
3.资源条件:评估项目所需的原材料和技术条件的可获得性和成本。
4.技术风险:分析制备过程中可能遇到的技术问题和解决方案。
五、经济可行性分析1.投资预算:列出项目所需的设备、材料和人力资源的成本。
2.收入预测:根据市场需求估计项目的销售收入。
3.成本分析:列出项目运营过程中的各项成本,并进行详细分析。
4.盈亏平衡点分析:计算项目需要达到的销售额以实现盈亏平衡。
六、风险评估1.市场风险:分析市场竞争和需求变化对项目的影响。
2.技术风险:评估技术实施和生产过程中可能出现的问题。
3.政策风险:分析政府政策和法规变化对项目的影响。
七、可行性结论综合前述分析,给出玄武岩纤维复合材料项目的可行性结论,并提出后续建议。
引用相关文献、报告和统计数据。
以上是一个玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告模板,根据具体情况可以对报告内容进行调整和精细化,确保报告的完整和准确性。
对于每一部分的内容,可以根据项目实际情况适当增加细节和数据,以使报告更加具体和有说服力。
玄武岩纤维增强EPDM_输送带橡胶性能研究
49中国橡胶应用技术APPLIED TECHNOLOGY玄武岩纤维(Basalt Fiber )是一种以自然界中的玄武岩矿石为主要原材料生产、制造的绿色无污染新型优质材料,与其他玻璃纤维和无机非金属纤维一样属于无机非金属纤维。
玄武岩纤维的原料来源十分广泛且价格低廉,将其适量加入三元乙丙橡胶输送带配方中不仅可以增强输送带的介电性能,还可以提高输送带的弹性模量、拉伸强度等其他物理性能。
现阶段对玄武岩纤维研究存在于多种方向:武卫莉等人对玄武岩短纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料进行研究,研究表明当玄武岩短纤维长径比为1800、用量为7份、二段硫化条件为200℃×6h 时,复合材料的力学性能最好。
随着玄武岩短纤维长径比增大,复合材料的拉伸强度和硬度不断提高,当纤维长径比超过1800时,复合材料的拉伸强度和拉断伸长率开始下降。
陶玉虎等人对三乙醇胺改性玄武岩纤维 / 天然橡胶复合材料、冰醋酸改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料进行研究,研究表明随着三乙醇胺改性玄武岩纤维用量增加, 天然橡胶复合材料的力学性能表现为先上升后下降,并在三乙醇胺用量达到20%时表现最佳;当冰醋酸改性玄武岩纤维的用量增多,橡胶复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都有小幅度的降低,直角撕裂强度的降低在添加过量纤维时较为明显,邵尔A型硬度则不断提高。
本文对玄武岩纤维增强EPDM 输送带橡胶性能进行研究,填补玄武岩纤维在EPDM 橡胶中的应用空白,为进一步开发高强度、耐高温耐磨输送带产品提供借鉴。
一、实验1.主要原材料三元乙丙橡胶(EPDM ),三井化学株式会社;三元乙丙橡胶(EPDM ),陶氏化学公司;炭黑N220,江西黑猫炭黑股份有限公司;玄武岩纤维、防老剂、增黏剂、硫张 杰 沈会民 庄炳建浙江双箭输送材料研究院张杰(1993年-)男,浙江桐乡人,浙江省双箭输送材料研究院,工程师,主要从事新产品研发、膨胀橡胶材料及输送橡胶材料的研究工作。
作者简介摘 要:研究玄武岩纤维用量对三元乙丙橡胶(EPDM)输送带胶料微观结构、硫化特性、物理性能的影响。
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料的特性与应用玄武岩是一种火山岩,具有坚硬的质地和良好的耐磨性,因此在建筑和景观设计中得到广泛应用。
而玄武岩纤维复合材料则是将玄武岩制成纤维,与树脂等材料组合而成的新型材料,具有玄武岩的优良性能和纤维复合材料的轻质高强特性,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍玄武岩纤维复合材料的特性与应用,以便更好地了解这种新型材料的优点与潜在的应用领域。
1. 高强度和高韧性玄武岩本身就具有很高的硬度和耐磨性,将其制成纤维后,可以增强复合材料的强度和韧性。
与其他纤维复合材料相比,玄武岩纤维复合材料具有更高的抗压强度和抗弯强度,可以承受较大的外部载荷而不易发生断裂。
2. 耐高温和耐腐蚀玄武岩属于火山岩类,具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。
将其制成纤维复合材料后,可以在高温环境下长期稳定工作,不易发生变形和损坏,同时也能够抵抗化学物质的侵蚀,具有较好的耐腐蚀性能。
3. 轻质化相比金属材料,玄武岩纤维复合材料具有更轻的重量,可以降低结构的自重,提高整体的载荷性能。
在一些对重量要求较高的场合,如航空航天领域和汽车制造领域,玄武岩纤维复合材料可以发挥其轻质高强的优势。
4. 易加工和成型玄武岩纤维复合材料可以通过模压、挤出、注塑等工艺加工成各种形状和尺寸的制品,具有较好的成型性能。
可以满足不同应用场合对成型复杂性的要求,是一种具有良好加工性能的材料。
5. 可降解性玄武岩本身是天然形成的矿石,在环境中具有良好的可降解性,不会对环境造成污染。
玄武岩纤维复合材料具有较好的环保性能,是一种可持续发展的材料。
二、玄武岩纤维复合材料的应用1. 建筑领域玄武岩纤维复合材料可以制作成各种装饰板材、管道、地砖等建筑材料,具有良好的耐磨性和耐候性,可以应用于室内外墙面装饰、地面铺装、园林景观等方面。
2. 汽车制造领域玄武岩纤维复合材料具有较好的轻质高强性能,可以用于汽车车身、内饰件、底盘等部件的制造,可以降低汽车的整体重量,提高燃油经济性和行驶稳定性。
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料是一种新型的工程材料,它由玄武岩纤维和基体材料组成,具有
优秀的性能和广泛的应用领域。
玄武岩是一种火山岩石,含有丰富的硅酸盐和氧化铁等矿
物质,其纤维具有优秀的强度和耐磨性,可以用来制作高强度、耐磨、耐腐蚀的复合材料。
本文将介绍玄武岩纤维复合材料的特性与应用。
玄武岩纤维复合材料具有以下几个特性:
1. 高强度:玄武岩纤维具有很高的强度,可以用来增强基体材料的强度和刚度,使
复合材料具有更好的机械性能。
2. 耐磨性:玄武岩纤维具有优秀的耐磨性,可以有效地延长复合材料的使用寿命,
在一些需要耐磨性的场合有着广泛的应用。
3. 耐腐蚀性:玄武岩纤维具有很好的耐腐蚀性,可以在腐蚀性介质中长期使用,比
如化工设备、水泥制品等。
5. 耐高温:玄武岩纤维具有较高的熔点和热稳定性,可以在高温环境下长期使用,
比如航空航天、石油化工等领域。
除了以上这些特性之外,玄武岩纤维复合材料还具有良好的加工性能和成型性能,可
以通过注塑、挤压、压模等多种工艺方法进行加工,适用于各种复杂形状的制品生产。
玄武岩纤维复合材料具有广泛的应用领域:
1. 汽车制造业:玄武岩纤维复合材料可以用于汽车的车身、内饰、发动机罩等部件
的制造,具有良好的强度和轻质化特性。
4. 建筑领域:玄武岩纤维复合材料可以用于建筑结构件、地板、墙板等材料的制造,具有良好的耐磨性和耐候性。
由于玄武岩纤维复合材料具有优异的性能和广泛的应用领域,未来在各个领域的应用
前景非常广阔。
随着人们对材料性能要求的不断提高,玄武岩纤维复合材料必将在未来取
得更大的发展和应用。
岩土工程用玄武岩纤维复合材料耐久性研究
岩土工程用玄武岩纤维复合材料耐久性研究作者:***来源:《粘接》2024年第03期摘要:為了提高长期使用条件下玄武岩纤维复合材料的耐久性,针对岩土工程用玄武岩纤维复合材料展开研究。
以双向编织的玄武岩纤维板为实验材料,采用非破坏性试件的实验方法,测试了玄武岩纤维板在紫外辐照下的耐久性。
实验结果显示,在紫外线的辐照下,玄武岩纤维板试件的表面发黄,而且光泽度逐渐消失,导致其质量明显下降;试件在纵向拉伸条件下的破坏模式仍然保持脆性破坏,紫外老化对荷载与位移关系、应力与应变关系几乎没有任何影响;紫外老化初期,试件的力学性能逐渐提高,以非破坏性试件的弹性模量作为实验的评价指标,能够有效降低实验误差。
关键词:岩土工程;复合材料;玄武岩纤维;力学性能;紫外老化中图分类号:TQ343+.4;TU52文献标志码:A文章编号:1001-5922(2024)03-0069-04Durability study of basalt fiber composite materials for geotechnical engineeringYANG Yuteng(Chang’an Umiversity,Xi’an 710064,China)Abstract:In order to improve the durability of basalt fiber composite materials under long term use conditions,basalt fiber composites for geotechnical engineering were studied.Taking bidirectional woven basalt fiberboard as the experimental material,the durability of basalt fiberboard under ultraviolet irradiation was tested by using the experimental method of non-destructive specimens.The results showed that under the irradiation of ultraviolet rays,the surface of basalt fiber board samples turned yellow,and the gloss gradually disappeared,which led to the obvious decline of its quality.The failure mode of the specimen remained brittle under longitudinal tension,and ultraviolet aging had little effect on the relationship between load and displacement and the relationship between stress and strain.At the initial stage of ultraviolet aging,the mechanical properties of the specimens were gradually improved.Taking the elastic modulus of non destructive specimens as the evaluation index of the experiment could effectively reduce the experimental error.Key words:geotechnical engineering;composite materials;basalt fiber;mechanical properties;ultraviolet aging玄武岩纤维板(BFRP)凭借着较轻的质量、更高的强度、良好的电绝缘和线弹性等特点,在我国岩土工程、国防和航空等多个行业得到了大量的使用[1]。
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告摘要:
玄武岩纤维复合材料具有优良的力学性能和化学稳定性,广泛应用于航空航天、汽车、建筑和其他领域。
本文对玄武岩纤维复合材料项目的可行性进行了研究。
通过分析市场需求、技术条件、成本管理和经济效益等方面的因素,得出了该项目的可行性结论。
目录:
1.引言
2.市场需求分析
3.技术条件评估
4.成本管理
5.经济效益分析
6.风险评估
7.可行性结论
1.引言:
本节介绍了玄武岩纤维复合材料项目的背景和研究目的,以及本文的结构。
2.市场需求分析:
本节分析了纤维复合材料市场的需求趋势,包括航空航天、汽车和建筑等领域,以及纤维复合材料市场的潜在发展空间和竞争状况。
3.技术条件评估:
本节评估了玄武岩纤维复合材料项目的技术条件,包括生产工艺、原材料供应和生产能力等方面的因素。
4.成本管理:
本节分析了玄武岩纤维复合材料项目的成本结构,并提出了降低成本的方法和策略。
5.经济效益分析:
本节通过对玄武岩纤维复合材料项目的投资回报率、盈利能力和市场占有率的分析,评估了该项目的经济效益。
6.风险评估:
本节对玄武岩纤维复合材料项目的市场风险、技术风险和竞争风险等进行评估,并提出相应的风险应对策略。
7.可行性结论:
本节总结了玄武岩纤维复合材料项目的可行性,以及未来发展的前景和推进措施。
一种玄武岩纤维复合材料光伏支架的应用研究
一种玄武岩纤维复合材料光伏支架的应用研究玄武岩是一种深色的、细粒的火成岩,主要由斜长石、辉石和少量的硅灰岩石组成。
玄武岩具有优良的物理力学性能,如高强度、低吸水率、耐磨性和耐酸碱性等。
因此,玄武岩被广泛应用于建筑、道路和其他工程项目中。
近年来,太阳能光伏发电系统已成为一种重要的可再生能源技术。
光伏支架是支撑太阳能电池板并使其正确朝向太阳的装置。
目前,大多数光伏支架使用钢材或铝材制造。
然而,这些传统的材料具有一些缺点,如重量大、耐腐蚀性差等。
因此,研究开发新型材料制造光伏支架变得非常重要。
玄武岩纤维复合材料是由玄武岩纤维和树脂基体组成的。
与传统的材料相比,玄武岩纤维复合材料具有以下优点:1.轻质:玄武岩纤维复合材料具有轻质的特点,相比于钢材或铝材制造的光伏支架,玄武岩纤维复合材料可以降低支架的重量,使得安装更加方便快捷。
2.耐腐蚀:玄武岩纤维复合材料具有良好的耐腐蚀性能,可以在潮湿或酸碱环境中长期使用而不受损。
3.高强度:玄武岩纤维具有高强度和刚性,使得复合材料具有出色的抗拉、抗压和抗弯强度。
这样可以保证光伏支架在各种天气条件下的稳定性和可靠性。
4.隔热性:玄武岩纤维可以提供良好的隔热性能,避免太阳能电池板因长时间的高温而受到损害。
5.可回收利用:玄武岩纤维复合材料可以进行再利用和回收,降低环境污染和资源浪费。
因此,玄武岩纤维复合材料在光伏支架的应用研究中具有广阔的前景。
未来可以通过以下几个方面的研究来进一步开发和优化玄武岩纤维复合材料光伏支架:1.材料配方:通过改变玄武岩纤维和树脂基体的比例以及添加其他增强剂和填料,来调整复合材料的性能,提高其力学性能和耐候性。
2.加工工艺:研究适合玄武岩纤维复合材料加工的工艺方法,如压模成型、注塑成型等,以实现复合材料光伏支架的批量生产。
3.力学性能研究:通过实验和数值模拟分析,探索玄武岩纤维复合材料光伏支架在不同环境条件下的力学性能,以评估其抗风、抗震等能力。
玄武岩纤维复合材料
玄武岩纤维复合材料
玄武岩纤维复合材料是一种新型的复合材料,它由玄武岩纤维和树脂基体组成。
玄武岩是一种火成岩,具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性,因此玄武岩纤维复合材料在工程领域具有广泛的应用前景。
首先,玄武岩纤维复合材料具有优异的机械性能。
玄武岩纤维具有高强度和刚度,能够有效增强复合材料的强度和刚度,使其具有良好的承载能力和抗冲击性。
同时,玄武岩纤维还具有优秀的耐磨性和耐腐蚀性,能够延长复合材料的使用寿命。
其次,玄武岩纤维复合材料具有较低的密度。
玄武岩纤维的密度较低,而且具
有良好的吸声和隔热性能,使得玄武岩纤维复合材料在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用前景。
此外,玄武岩纤维复合材料还具有良好的加工性能。
玄武岩纤维易于成型和加工,可以制成各种复杂形状的构件,满足不同工程领域的需求。
同时,玄武岩纤维与树脂基体具有良好的相容性,能够有效提高复合材料的界面结合强度。
总的来说,玄武岩纤维复合材料具有优异的机械性能、较低的密度和良好的加
工性能,具有广泛的应用前景。
未来,随着材料科学和工程技术的不断发展,玄武岩纤维复合材料将在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到更广泛的应用。
玄武岩纤维及其复合材料的研究进展
玄武岩纤维及其复合材料的研究进展玄武岩纤维是由玄武岩矿物质经过化学处理和物理处理而制得的一种纤维材料。
近年来,玄武岩纤维及其复合材料由于其优良的性能和环保特性引起了越来越多的研究关注。
本文将重点讨论玄武岩纤维及其复合材料在研究中的进展。
首先,玄武岩纤维具有很高的强度和模量,能够承受较大的载荷。
研究表明,其弯曲强度可以达到200MPa以上,而其模量可以达到60GPa以上。
这使得玄武岩纤维在航空航天、汽车工程、建筑和军事等领域有着广泛的应用前景。
其次,玄武岩纤维具有良好的热稳定性和抗腐蚀性。
由于其高熔点和低热膨胀系数,玄武岩纤维可在高温环境下保持其原有的性能。
此外,玄武岩纤维不受一般酸、碱等化学腐蚀的影响,能够在恶劣环境中长期稳定运行。
然而,玄武岩纤维的应用受到一些问题的制约。
例如,其表面性能较差,不易与树脂等复合材料相匹配,导致界面结合性能不佳,影响复合材料的力学性能。
为了解决这一问题,研究人员通过改变玄武岩纤维的表面形貌和化学性质,引入亲和剂或表面修饰剂,提高其界面相容性,从而有效改善复合材料的力学性能。
此外,为了进一步提高玄武岩纤维及其复合材料的性能,研究人员还进行了添加纳米填料的研究。
纳米填料可以通过增加复合材料的界面区域和增强填料和基体之间的相互作用,提高复合材料的力学性能和热稳定性。
多种纳米填料,如氧化物、碳纳米管等,已被成功地应用于玄武岩纤维复合材料中。
此外,研究人员还通过改变纤维的形态和纤维增强体积分数等参数,研究了玄武岩纤维复合材料的力学性能、热稳定性和抗腐蚀性。
他们发现,在纤维增强体积分数适当的情况下,纤维与基体之间的界面结合更好,强度和刚度也得到了增强。
总之,玄武岩纤维及其复合材料在研究中取得了一系列的进展。
研究人员通过改善纤维与基体之间的界面结合性能、添加纳米填料等手段,有效提高了复合材料的力学性能和热稳定性。
然而,还需进一步探索和研究,以进一步提高玄武岩纤维及其复合材料的性能,并推动其在各个领域的应用。
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩纤维复合材料的特性与应用玄武岩纤维复合材料是一种由玄武岩纤维和基质组成的复合材料。
玄武岩是一种天然的火山岩石,具有高强度、耐磨性、耐高温等特性。
将玄武岩纤维与适当的基质材料进行复合,可以进一步提高材料的性能,扩展其应用领域。
1. 高强度:玄武岩纤维本身具有较高的强度,能够承受较大的拉伸、压缩和弯曲载荷。
2. 耐磨性:玄武岩纤维具有极高的硬度和耐磨性,能够在摩擦和磨损环境下保持较长时间的稳定性。
4. 良好的导热性:玄武岩纤维具有较高的热导率,能够在传热和散热方面有良好的性能表现。
5. 轻质:玄武岩纤维相对于金属材料来说比较轻,可以减轻结构的重量,提高整体性能。
玄武岩纤维复合材料的应用较为广泛,主要包括以下几个方面:1. 汽车工业:玄武岩纤维复合材料可以用于汽车的车身和零部件制造,如车身外壳、制动系统、排气系统等。
其高强度和轻质特性可以提高汽车的安全性能和燃油经济性。
2. 航空航天工业:玄武岩纤维复合材料可以用于航空航天器的结构件制造,如飞机的机翼、机身、尾翼等。
其高强度和耐高温性可以提高航空器的飞行性能和结构稳定性。
3. 建筑工业:玄武岩纤维复合材料可以用于建筑结构的加固和修复,如混凝土梁的加固、墙体的防撞墙等。
其高强度和耐磨性可以增加建筑物的耐久性和抗震性能。
4. 能源领域:玄武岩纤维复合材料可以用于能源设备的制造,如核电站的隔热材料、火电厂的耐磨零件等。
其耐高温性和导热性可以提高能源设备的效率和安全性。
玄武岩纤维复合材料具有高强度、耐磨性、耐高温性和轻质等特性,广泛应用于汽车工业、航空航天工业、建筑工业和能源领域等。
随着技术的不断进步,玄武岩纤维复合材料在未来可能会有更多的应用领域。
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告一、项目背景二、市场需求分析1.航空航天开发:航空航天产业对材料的要求非常严苛,需要具备良好的机械性能和高温耐性。
玄武岩纤维复合材料能够满足这些需求,有望在该领域取得较大市场份额。
2.交通运输领域:汽车、火车、船舶等交通工具的发展也对材料提出了高要求,玄武岩纤维复合材料的轻质、高强度特性能够降低交通运输工具的能耗,提高运输效率。
3.建筑工程领域:玄武岩纤维复合材料的阻燃性和耐高温性能使其在建筑领域的应用潜力巨大。
例如,利用该材料制作防火墙和耐火隔板,可以提高建筑物的防火安全性。
三、技术可行性分析1.玄武岩纤维的获取:玄武岩是一种常见的火山岩,广泛分布于世界各地。
其纤维可通过熔融纺丝、机械拉伸等方式制备得到。
2.复合材料制备工艺:将玄武岩纤维与树脂进行层叠堆积,再加热固化,最终形成玄武岩纤维复合材料。
3.防火性能研究:通过建立一套完善的防火性能测试体系,评估玄武岩纤维复合材料的防火效果。
4.机械性能测试:对制备好的玄武岩纤维复合材料进行拉伸、弯曲、压缩等常规力学性能测试,评估其机械性能。
四、经济可行性分析1.成本分析:包括玄武岩纤维的获取成本、树脂材料成本、加工和制备成本、人力成本等。
2.收入预测:根据市场需求和市场价格,对该项目的销售额进行预测。
3.投资回收期:根据成本和收入预测,计算项目的投资回收期。
如果回收期较短,说明项目经济效益较好。
五、市场竞争分析1.材料优势:玄武岩纤维复合材料具有较高的强度和刚度,能够满足各行业对材料性能的要求。
2.市场竞争对手:目前,国内外有一些厂家已经开始研究和生产玄武岩纤维复合材料,竞争较为激烈。
对手的竞争力包括产品质量、价格和市场份额等。
3.发展前景:随着航空航天、交通运输和建筑工程领域的不断发展,对材料的需求也将不断增加,玄武岩纤维复合材料具有良好的市场前景。
六、风险分析1.技术风险:玄武岩纤维复合材料的制备工艺和生产技术可能存在一定的风险,需要在实践中进行充分验证。
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告模板可编辑
玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告模板可编辑可行性研究报告模板项目名称:玄武岩纤维复合材料项目可行性研究报告项目背景:玄武岩是一种主要由斜方辉石、角闪石等构成的火山岩石。
其具有良好的抗压、耐磨、耐火等特性,被广泛应用于建筑材料、路面铺装等领域。
而纤维复合材料是一种由纤维增强材料和基体材料组成的复合材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
将玄武岩与纤维复合材料相结合,可以进一步提升玄武岩的性能并扩大其应用领域。
市场需求分析:目前,建筑材料市场对抗压、耐磨、耐火等特性的需求较高,特别是在高速公路等路面铺装领域,对材料的强度和耐久性要求更高。
此外,环保意识不断增强,对材料的环境友好性也提出了更高的要求。
玄武岩纤维复合材料正好符合这些市场需求,有广阔的市场前景。
技术可行性:目前,玄武岩纤维的制备技术相对成熟,且生产成本相对较低。
而且,纤维复合材料的生产工艺已经相对成熟,可以通过纺丝、注塑等方式制备出所需的材料。
因此,从技术上来说,玄武岩纤维复合材料项目是可行的。
经济可行性:通过对市场需求的分析,预测销售额和利润,并结合生产成本和投资金额,可以对项目的经济可行性进行评估。
同时,还需要考虑到市场竞争、销售渠道等因素对项目的影响。
根据相关数据和分析结果,可以制定出合理的商业模式和盈利计划,以确保项目的经济可行性。
风险评估:在进行项目可行性研究的过程中,需要对项目可能面临的风险进行评估。
包括技术风险、市场风险、运营风险等。
同时,还需要考虑到政策法规、环保要求等因素对项目的影响。
通过对各种风险的分析和评估,可以制定出相应的风险应对策略和预案,以降低风险对项目的影响。
项目推进计划:在项目可行性研究报告中,还需要制定出项目的推进计划。
包括项目启动、准备阶段、试生产、扩大生产等各个阶段的时间安排和任务分配。
同时,还需要考虑到人力资源、资金等方面的需求,以确保项目能够按照计划有序推进。
结论:通过对玄武岩纤维复合材料项目的可行性进行全面研究和评估,可以得出该项目在技术、经济和市场上都具备较高的可行性。
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摘要:介绍了玄武岩纤维的研究方法以及国内外发展历程和现状,玄武岩纤维性能和应用领域,表明玄武岩纤维用于防火隔热材料,过滤材料,增强复合材料,电子技术等具有明显的优势以及对未来发展的展望。
关键词:玄武岩纤维;防火隔热;过滤环保;增强复合;高技术纤维。
一、概述:玄武岩纤维是以天然的火山喷出岩作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。
以玄武岩纤维为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域,故玄武岩纤维被誉为21世纪的新材料。
近年来,国内似乎又形成了一股“玄武岩纤维热”,其“热”主要体现在两个方面,一方面有关玄武岩纤维方面的文章大量涌现,有的文章甚至把玄武岩纤维捧得似乎无所不能,另一方面国内有好几家企业上马玄武岩纤维生产线项目,人们对玄武岩纤维项目更是热情有加,似乎哪里有玄武岩资源,就有上马玄武岩纤维项目的最大优势。
据了解目前至少已建成了两家玄武岩纤维生产厂,还有一些地方也在准备抓紧建造玄武岩纤维生产线。
从建成的生产线厂家来看,目前在市场的开拓方面也是不容太乐观。
有些厂家为了降低成本,提高成纤率,在玄武岩原料中,掺入一些助熔剂,如萤石,碎玻璃等,这些助熔剂如果没有经过科学论证,将劣化玄武岩纤维原有的性能,并且也不再是严格意义上的玄武岩纤维了。
二.玄武岩纤维的性能1.新型环保性材料玄武岩纤维具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。
由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金属氧化物排出,使玄武岩纤维制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出,不向大气排放有害气体,无工业垃圾及有毒物质污染环境。
玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维,被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域,因而,玄武岩纤维被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。
2.功能性优良的材料玄武岩纤维是继碳纤维,芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维的第四大高技术纤维支柱,在许多条件下可替代碳纤维﹑芳纶纤维,在某些场合甚至比上述两种纤维性能还好。
玄武岩纤维及其制品的异常优越性能具体表现在以下几个方面:(1)显著的耐高温性能和热震稳定性。
玄武岩纤维的使用温度范围为-260 ℃~880 ℃,这一温度远远高于芳纶纤维、无碱E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢,接近硅纤维、硅酸铝纤维和陶瓷纤维。
(2)较低的热传导系数。
玄武岩纤维的热传导系数低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢。
(3)高的弹性模量和抗拉强度。
玄武岩纤维的弹性模量为:9100 kg/mm2~11000 kg/mm2,高于无碱玻纤、石棉、芳纶纤维、聚丙稀纤维和硅纤维。
玄武岩纤维的抗拉强度为3800~4800 MPa,比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高,与S玻璃纤维相当。
(4)化学稳定性好。
玄武岩纤维的耐酸性和耐碱性均比铝硼硅酸盐纤维好。
其耐久性﹑耐候性﹑耐紫外线照射﹑耐水性﹑抗氧化等性能均可与天然玄武岩石头相比美。
(5)吸音系数较高。
玄武岩纤维的吸音系数为0.9~0.99,高于无碱玻纤和硅纤维;优良的透波性和一定的吸波性,吸音和隔音性能优异,具有良好的隐身性能, 可制做隐身材料。
(6)良好的电绝缘性和介电性能。
玄武岩纤维的比体积电阻较高大大高于无碱玻纤和硅纤维;体积电阻率比电绝缘E玻璃纤维高一个数量级, 介电损失角正切高50 %。
(7)较低的吸湿性。
玄武岩纤维的吸湿性低于0.1 %,低于芳纶纤维、岩棉和石棉。
(8)天然的硅酸盐相溶性。
与水泥﹑混凝土的分散性好,结合力强,热胀冷缩系数一致,耐候性好。
三.玄武岩纤维的发展与现状:玄武岩纤维是指用天然玄武岩作为唯一原料生产的连续纤维材料。
玄武岩纤维所用的原料是自然界中分布最广的玄武岩。
目前,玄武岩主要用作一些低附加值的建筑及道路用的填料石子,也可用作一些较高附加值的矿物棉原料,另外,也有少量用于制造铸石。
最早的玄武岩连续纤维制造技术,出现在1922年的美国专利(US1438428)上,是由法国人Paul提出的。
但后来并没有实质性的工业化生产。
到了60年代初,为了满足军事工业发展的需要,特别是先进导弹的开发,急需高强度玻璃纤维。
美国的某些玻纤公司,如Owens Corning等公司都对玄武岩纤维进行了独立的研发工作,由此也产生了一些有关玄武岩纤维的专利。
可是到了70年代,在寻找到了性能更为稳定的高强玻璃纤维后,这些美国公司基本都放弃了玄武岩纤维开发项目,其中以Owens Corning公司开发的高强玻纤S-2最具代表性。
自1997年Subramanian 离开华盛顿州立大学后,该大学在玄武岩纤维方面的研发工作也随之终止。
据Subramanian所说,尽管当时他己退休,但有不少做玄武岩纤维市场的公司经常向他咨询纤维应用问题。
我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对玄武岩纤维的研究,但未获得成功。
2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。
2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。
由此可见,尽管经过长期的市场开发,玄武岩纤维在今天的美国市场占有率还有限,其几百吨的年用量根本不能与其他玻璃纤维市场及碳纤维市场同日而语。
在上世纪70年代初,前苏联在玄武岩纤维方面的一些科研论文与成果开始陆续出现在某些出版物上,再一次引起其他一些国家的关注,如美国和我国的一些玻璃纤维科研人员均开展了一些研发工作,当时,美国的一位学者Raff还发表了一篇名为“玄武岩纤维一~美国潜在的新产业”的文章,遗憾的是他的这一预言至今为止并没有成为现实。
上世纪70年代,在前苏联国防部的主持下,玄武岩纤维作为国家级的军工项目也实现了工业化的生产。
事实上,当时前苏联不仅开发了连续玄武岩纤维,而且也开发了由连续玄武岩一次初丝,采用火焰喷吹技术生产的玄武岩超细纤维棉,该材料主要用于高端的隔热应用。
前苏联的玄武岩纤维项目的主要研发及生产基地在乌克兰的基辅。
前苏联解体,玄武岩纤维项目开始公开,并用于民用项目。
目前玄武岩纤维的生产厂基本上集中在俄罗斯及乌克兰两个国家。
四.玄武岩纤维的应用1.防火隔热领域的应用玄武岩纤维用于防火服正处于起步阶段,由于其本身的特殊性能,用于防火服领域有较大的优势。
玄武岩纤维是无机纤维,具有不燃性、耐温性(-269℃~650℃)、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点。
2.在过滤环保领域的应用玄武岩纤维是一种新型的绿色环保材料,可用于环保领域有害介质、气体的过滤、吸附和净化,特别是在高温过滤领域,玄武岩纤维的长期使用温度是650℃,远优于传统过滤材料,是过滤基布、过滤材料、耐高温毡的首选材料。
目前过滤材料主要有天然纤维、各种合成纤维、各种无机纤维和金属纤维。
但是,目前所有的过滤材料都不能解决过滤高温介质的问题,而玄武岩纤维可以在-269~650 ℃的范围内长期使用,它的耐高温性能是其它材料所无法比拟的。
3.玄武岩纤维增强树脂基复合材料的应用玄武岩纤维具有良好的技术特性:低容重,低导热率,低吸湿率和对腐蚀介质的化学稳定性,能够降低结构重量,形成新型结构材料。
利用这些特性,在军品和民品领域有广泛的应用。
玄武岩纤维增强树脂基复合材料是制造坦克装甲车辆的车身材料,可减轻其重量;用于制造火炮材料,尤其是用于炮管热护套材料可以大大提高火炮的命中率和射击精度。
在枪弹、引信、弹匣、大口径机枪枪架、坦克装甲车辆的薄板装甲、汽车发动机罩、减振装置等等方面有大量的应用。
在船舶工业中可大量用于船壳体、机仓绝热隔音和上层建筑;用玄武岩纤维蜂窝板可制成火车车厢板,既减轻了车厢的重量,又是一种良好的阻燃材料。
4.在电子技术领域的应用玄武岩纤维具有良好的介电性能。
其含有较多的导电氧化物,是不适合做介电材料的,但是采用某种浸润剂处理纤维表面后,其介电损失角正切比常规玻纤大大降低,它的体积电阻率比E玻璃纤维高1个数量级,所以CBF非常适合用于耐热介电材料。
五.玄武岩纤维生产工艺虽然玄武岩纤维的生产技术看似简单,但实际上颇为复杂,需要很多的技术诀窍。
为实现高质量玄武岩的工业生产,需要考虑各方面的技术复杂性和设计专用设备。
图(1)1-料仓;2-喂料器;3-提升输送机;4-定量下料器;5-原料初级熔化带;6-天然气喷嘴;7-二级熔制带(前炉);8-铂铑合金漏板;9-施加浸润剂;10-集束器;11-纤维张紧器;12-自动卷丝机图1为目前典型的玄武岩纤维生产工艺流程:首先要选用合适的玄武岩矿原料,经破碎,清洗后的玄武岩原料储存在料仓1中待用,经喂料器2用提升输送机3输送到定量下料器4喂入单元熔窑,玄武岩原料在1500℃左右的高温初级熔化带5下熔化,目前玄武岩熔制窑炉均是采用顶部的天然气喷嘴6的燃烧加热。
熔化后的玄武岩熔体流入拉丝前炉7,为了确保玄武岩熔体充分熔化,其化学成分得到充分的均化以及熔体内部的气泡充分的挥发,一般需要适当提高拉丝前炉中的熔制温度,同时还要确保熔体在前炉中的较长停留时间。
最后,玄武岩熔体进入两个温控区,将熔体温度调至约1350℃左右的拉丝成型温度,初始温控带用于“粗”调熔体温度,成型区温控带用于“精”调熔体温度。
来自成型区的合格玄武岩熔体经200 孔的铂铑合金漏板8拉制成纤维,拉制成的在施加合适浸润剂9后经集束器10及纤维张紧器11,最后至自动绕丝机12。
六.目前面临的问题1.玄武岩成分波动大由于玄武岩是由地球熔岩形成的,因此造成它的先天不足,就是其成分的波动,不仅不同矿床成分波动较大,就是同一矿点化学成分也有一定的波动范围。
这就直接导致了玄武岩纤维性能波动大,使其在高端领域上的大量应用受到限制。
制造玄武岩纤维对使用的玄武岩原料有一定的选择性,一般要求玄武岩原料中的基本没有耐高温的晶相,这种晶相在不完全的熔制工艺中易形成二次结晶的晶核而影响玄武岩拉丝过程的稳定性。
2.天然玄武岩原料的料性短实验表明,玄武岩成分的析晶上限温度与其拉丝成形温度非常接近,成纤温度范围窄,而且在温度梯度炉中的析晶温度测试进一步表明玄武岩的析晶温度点有较大的离散性。
这样就大大降低了玄武岩熔体成纤工艺的稳定性,经常会出现断丝等现象,这种熔制、均化不充分的玄武岩熔体不宜用高孔数的拉丝漏板拉制纤维,而且这样的玄武岩熔体即使纤维在拉制过程中未出现断丝,也会给纤维拉伸强度等方面的特性产生较大的波动。
3.玄武岩原料内部的微晶相结构差异玄武岩的成分波动及其所经受的热历史的差异,也造成了玄武岩原料内部某些结晶物的差别,某些微晶物(如石英等)具有较高熔点,在玄武岩原料不充分的熔制过程中,这些微晶体未能得到充分的熔化与均化,因此在玄武岩纤维成形过程中,这些熔制不充分的微晶体在拉丝过程中极易成为晶核而加速析晶现象的出现。