新無機グリーン高機能繊維素材バサルトファイバー

バサルトファイバーとは？
玄武岩繊維は、天然の玄武岩を主原料とした連続繊維です。1450～1500℃で溶かした後、プラチナ・ロジウム合金の絞りブッシングを通して高速で引き抜きます。色は一般的に茶色で、金属光沢があります。二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、二酸化チタンなどの酸化物で構成されています。玄武岩繊維は、高強度、電気絶縁性、耐食性、耐高温性、老化防止など、多くの優れた特性を備えており、環境との親和性が高く、二次汚染を発生しません。したがって、それは真のグリーン高性能の新しい環境保護材料です。
私の国では、玄武岩繊維を重要な開発のための 4 つの主要な繊維 (炭素繊維、アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン、玄武岩繊維) の 1 つとして挙げています。航空およびその他の分野のニーズには、幅広いアプリケーションの見通しがあります。
玄武岩繊維の製造工程
火山噴火によって形成された天然の玄武岩を原料とし、粉砕して溶解炉に入れ、1450～1500℃の溶融状態に加熱し、プラチナロジウム合金伸線ブッシングと玄武岩繊維を通して急速に引き抜きます。このように生産されています。
つまり、玄武岩繊維を作るプロセスは、高温で硬い火山玄武岩を絹に「引き寄せる」ことです.
既存技術で生成される玄武岩繊維の直径は、髪の毛よりも細い6～13μmにもなります。
その製造工程を下図に示します。

溶けたマグマ

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玄武岩繊維は非晶質の無機ケイ酸塩物質として、製造期間が短く、工程が単純で、産業排水や排ガスがなく、付加価値が高い。21世紀の「グリーン新素材」として知られています。

玄武岩繊維の優れた性能
純粋な天然の連続玄武岩繊維は金色で、断面が完全に円形の滑らかな円柱のように見えます。玄武岩繊維は高密度で硬度が高いため、耐摩耗性と引張強度に優れています。玄武岩繊維はアモルファス物質で、使用温度は一般的に-269～700℃（軟化点960℃）です。酸・アルカリに強く、耐紫外線性が強く、吸湿性が低く、耐環境性に優れています。さらに、優れた断熱性、高温ろ過性、耐放射線性と優れた波透過性、熱衝撃安定性、環境清浄度、および構造品質に対する構造性能の優れた比率という利点があります。

十分な原材料
玄武岩繊維は玄武岩鉱石を溶かした後、引き抜いて作られ、地球と月の玄武岩鉱石の埋蔵量はかなり客観的であり、原材料のコストは比較的低いです。
環境にやさしい素材
玄武岩鉱は天然素材で、製造過程でホウ素などのアルカリ金属酸化物が排出されないため、煙や粉塵に有害物質が析出せず、大気を汚染しません。さらに、この製品は耐用年数が長いため、低コスト、高性能、理想的な清潔さを備えた新しいタイプのグリーンアクティブ環境保護材料です。
高温および耐水性
連続玄武岩繊維の動作温度範囲は一般に-269〜700°C（軟化点は960°C）ですが、ガラス繊維の動作温度範囲は-60〜450°Cであり、炭素繊維の最大動作温度は500℃にしか達しません℃。特に玄武岩繊維が 600°C で機能する場合、破砕後の強度は元の強度の 80% を維持できます。収縮なしで 860°C で動作する場合、優れた耐熱性を備えたミネラル ウールでさえ、現時点では破断後の強度を維持することしかできません。50%-60%、グラス ウールは完全に破壊されます。炭素繊維は、約 300°C で CO と CO2 を生成します。玄武岩繊維は 70 °C の温水の作用下で高い強度を維持できますが、玄武岩繊維は 1200 時間後に強度の一部を失う可能性があります。
優れた化学的安定性と耐食性
連続玄武岩繊維にはK2O、MgO)、TiO2などの成分が含まれており、これらの成分は繊維の耐薬品性や防水性能を向上させる上で非常に有益であり、非常に重要な役割を果たしています。ガラス繊維の化学的安定性と比較して、特にアルカリ性および酸性の媒体では、より多くの利点があります。玄武岩繊維は、飽和 Ca(OH)2 溶液やセメントなどのアルカリ性媒体でも高い耐性を維持できます。アルカリ腐食特性。
高い弾性率と引張強度
玄武岩繊維の弾性率は 9100 kg/mm-11000 kg/mm で、無アルカリガラス繊維、アスベスト、アラミド繊維、ポリプロピレン繊維、シリコン繊維よりも高い値です。玄武岩繊維の引張強度は3800～4800MPaで、ラージトウ炭素繊維、アラミド、PBI繊維、鋼繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維よりも高く、Sガラス繊維に匹敵します。玄武岩繊維は、密度が 2.65 ～ 3.00 g/cm3 で、硬度がモース硬度 5 ～ 9 と高いため、耐摩耗性と引張強度に優れています。その機械的強度は天然繊維や合成繊維をはるかに凌駕するため、理想的な補強材であり、その優れた機械的特性は4つの高性能繊維の最前線にあります。
優れた遮音性
連続玄武岩繊維は遮音性、吸音性に優れています。異なる周波数での繊維の吸音率から、周波数が高くなるにつれてその吸音率が大幅に増加することがわかります。例えば、直径1～3μmの玄武岩繊維（密度15kg/m3、厚さ30mm）の吸音材を選択すると、可聴周波数100～300Hzの条件で繊維が損傷することはありません。 、400 ～ 900 Hz および 1200 ～ 7 000 Hz。材料の吸音係数は0.05～0.15、0.22～0.それぞれ75および0.85〜0.93。
優れた誘電特性
連続玄武岩繊維の体積抵抗率は、E ガラス繊維の体積抵抗率よりも 1 桁高く、優れた誘電特性を備えています。玄武岩鉱石には質量分率が 0.2 近くの導電性酸化物が含まれていますが、特殊な湿潤剤による特殊な表面処理の後、玄武岩繊維の誘電正接はガラス繊維の誘電正接よりも 50% 低く、繊維の体積抵抗率はグラスファイバーよりも高いです。
天然ケイ酸塩の適合性
セメントやコンクリートとの分散性が良く、結合力が強く、熱膨張・収縮係数が一定で、耐候性に優れています。
低吸湿性
玄武岩繊維の吸湿性は 0.1% 未満で、アラミド繊維、ロックウール、アスベストよりも低くなります。
低熱伝導率
玄武岩繊維の熱伝導率は0.031W/m・K～0.038W/m・Kで、アラミド繊維、ケイ酸アルミニウム繊維、無アルカリガラス繊維、ロックウール、シリコン繊維、炭素繊維、ステンレスよりも低い値です。鋼。
他の繊維と比較して、玄武岩繊維は多くの面で優れた性能を発揮します。