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玄武巖纖維—增強(qiáng)復(fù)材的競(jìng)爭(zhēng)性材料
發(fā)布日期: [2015/1/14] 共閱讀 [2041] 次

采用天然耐火玄武巖擠出的連續(xù)纖維,在幾乎所有的用途方面都可以用來(lái)替代石棉纖維。近10年,玄武巖纖維已成為增強(qiáng)復(fù)合材料的競(jìng)爭(zhēng)性材料。雖然目前玄武巖纖維尚未得到廣泛使用,但已逐漸進(jìn)入消費(fèi)者視線,價(jià)位處于高強(qiáng)玻璃纖維和無(wú)堿玻璃纖維之間,但卻有著與高強(qiáng)玻璃纖維相似的性能。

玄武巖礦石原料不僅廉價(jià)且隨地可取,其價(jià)格僅相當(dāng)于鋪路石料價(jià),占玄武巖纖維生產(chǎn)成本的3%~5%,而生產(chǎn)玄武巖纖維只是將礦石在熔化爐中進(jìn)行熔化后進(jìn)入接絲漏板纖維成形,這就是連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)的全部工藝過(guò)程。與玻璃纖維—樣,玄武巖纖維也是用鉑銠合金漏板拉制而成。在纖維冷卻時(shí)涂覆浸潤(rùn)劑,纖維送入拉絲設(shè)備和卷繞設(shè)備,然后繞在紗筒上。 

由于玄武巖纖維比玻璃纖維更有磨損性,價(jià)格昂貴的漏板需要經(jīng)常整修。隨著漏板的磨損,漏板上的圓孔會(huì)變得不均勻,進(jìn)而影響了工藝控制,如不進(jìn)行定期維修,不圓的孔徑會(huì)導(dǎo)致纖維直徑不在正常范圍之內(nèi),生產(chǎn)出的無(wú)捻粗紗也無(wú)法預(yù)測(cè)斷裂荷載。由于在加工和維修方面存在上述差異,使玄武巖纖維的生產(chǎn)成本超過(guò)了無(wú)堿玻璃纖維,但是玄武巖纖維的支持者稱它在復(fù)合材料用途中明顯優(yōu)于無(wú)堿玻璃纖維。

玄武巖短切氈、無(wú)捻粗紗和單向織物比同類型的無(wú)堿玻纖產(chǎn)品有著更高的斷裂載荷和更高的楊氏模量(材料的剛性參數(shù)).近年飛速發(fā)展的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片產(chǎn)業(yè)受材料剛性左右的因素日益突出。玄武巖纖維的模量和拉伸強(qiáng)度分別比無(wú)堿玻纖高15%和25%,因而將成為1.5兆瓦或2兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片承力部位的理想材料。