2月15日,河北通輝科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理戴存武興奮地告訴記者,通輝公司近期成功開發(fā)出高強(qiáng)純玄武巖連續(xù)纖維生產(chǎn)工藝。產(chǎn)品經(jīng)權(quán)威檢測(cè)部門檢測(cè),其斷裂強(qiáng)度穩(wěn)定在0.6~0.7N/tex,遠(yuǎn)高于0.4N/tex的國(guó)標(biāo)。這項(xiàng)突破使我國(guó)玄武巖纖維技術(shù)步入世界領(lǐng)先行列。
新工藝遴選出晶質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻、無(wú)雜質(zhì)、純度高的一種玄武巖礦石作為單一原料。同時(shí)礦石所含氧化物酸度、黏度及熔融溫度可控,礦石不需粉碎成粉狀,也不需化學(xué)提純或除鐵,生產(chǎn)出的纖維原紗成絲率提高了10%。有關(guān)專家表示,玄武巖纖維斷裂強(qiáng)度提高0.01N/tex已屬不易,通輝卻提高了0.2~0.3N/tex。
以玄武巖為原料生產(chǎn)的玄武巖連續(xù)纖維可以替代鋼材、鋁合金,應(yīng)用到消防、環(huán)保、航空航天、軍工等領(lǐng)域。玄武巖連續(xù)纖維研究作為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)已列入國(guó)家“863”計(jì)劃,并被列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)纖維之一。
戴存武告訴記者,提高玄武巖連續(xù)纖維質(zhì)量,降低成本,拓展特殊應(yīng)用領(lǐng)域,是他多年來(lái)的主攻方向。因玄武巖礦石分布的區(qū)域、礦點(diǎn)、層面、部位不同,其基本氧化物屬性也存在差異,化學(xué)成份波動(dòng)較大,并非任意玄武巖礦石都能生產(chǎn)出穩(wěn)定、高性能的原質(zhì)玄武巖連續(xù)纖維。戴存武和助手跑了很多玄武巖分布地,精心遴選出適合生產(chǎn)高強(qiáng)玄武巖纖維礦石,經(jīng)過(guò)一年的反復(fù)試驗(yàn)及工藝改進(jìn),高強(qiáng)純玄武巖連續(xù)纖維終于問(wèn)世。目前,由這種纖維制得的產(chǎn)品,已在風(fēng)力發(fā)電、汽車工業(yè)、環(huán)保、電力等領(lǐng)域試用,既滿足了特殊行業(yè)的需求,又降低了原料用量,節(jié)約了成本。
玄武 巖連 續(xù) 纖 維外 表 呈 光 滑 的 圓柱 狀 , .2 SO 1O 可 0 3 % 。在各 成分 中 ,i 和 A: , 提 高 纖 維 結(jié)截面呈 完整 的 圓形 , 構(gòu)類 似 于 玻 璃纖 維 。玄武 C O和 Mg 的化 學(xué)穩(wěn) 定性 和 熔體 的粘 度 ;a O有 利 于 巖熔化 過(guò)程 中無(wú) 有 害 氣 體排 出 ,纖維 可 自動(dòng) 降解 從 原 料 的熔 化 , 而 有 利 于 制 取 玄 武 巖 連 續(xù) 纖 維 ; 具有 較好 的環(huán)保 性 和可持 續(xù)性 。成為 土壤 的母質(zhì) , e eO 使纖維呈古銅色 , FO和 F 也能提 高纖維 的 全世 界 能生 產(chǎn) 這 種 纖 維材 料 的僅 有 烏 迄今 為此 , TO 可 耐 高溫 性 ;i, 提高纖 維 熔體 的表 面張力 。 俄 美 加克蘭 、 羅 斯 、 國(guó) 、 拿大 、中國(guó)等少 數(shù)幾個(gè) 國(guó)家 的約數(shù) 十家 企業(yè) 。其 中烏 克蘭與 俄 羅斯具有 較 大 2 玄武巖連續(xù) 纖維 的物理和化 學(xué)性 能 產(chǎn)能 。 . 2 1 強(qiáng)伸 性 能 ?。?玄 武 巖 連 續(xù) 纖 維 的 主 要 成 分 玄 武巖連 續(xù) 纖 維具 有 較 高 的拉 伸 強(qiáng) 度 、彈性 模 量和 斷裂 伸長(zhǎng) 率 。玄 武 巖連續(xù) 纖維 與其 他纖維 玄 隨產(chǎn) 地 的不 同 , 武 巖 連 續(xù)纖 維 各 成 分 含 量 。 的性能 比較 見表 1 其 .?。怼!?0 存在 差 異 , 密 度 約 為 2 6 gc .5 陛能 表 1 玄武巖連續(xù)纖維與其他纖維 的- 比較?。?2 熱 穩(wěn)定性 . .5;0 ~ 0 z .6 音 系數(shù) 0 1 3 0Hz 9 0H 法 向吸音 系數(shù) 0 8 在 5℃下玄 武 玄武 巖連續(xù) 纖 維導(dǎo)熱 系數(shù) 低 , 2 — . 9 1 0 ~70 0 H .4 0 9 ; 2 0Hz 0 z法 向 吸音 系數(shù) 0 7 巖連 續(xù)纖 維 的導(dǎo) 熱 系 數(shù) 僅 為 0 0 (I· 。 .4 W/ 1 K) T — .9 隨著 頻率 增加 , 隔音 系數(shù) 顯 0 9 。 由此 可見 , 其 可 5玄武 巖連 續(xù)纖維 為 非 晶態(tài) 物 質(zhì) , 以在 60℃ 高 用 著 增加 。玄 武巖 連 續(xù) 纖 維 隔 音 和 吸音 效 果好 , 而玻璃纖維在相 同條件下的使用溫度 溫下使用 , 船舶等 玄武巖連續(xù)纖維制作 的隔音材料在航空 、 0 不 能超過(guò) 4 0 。 由玄武 巖 連續(xù)纖 維制 成 的過(guò)濾 領(lǐng)域有 著廣 闊的前景 。材料 可 以 在 4 0o ~60℃ 溫 度 區(qū) 間 內(nèi) , 壓 力 0?。?5 對(duì) . 2 4 電磁 性能 為 25MP 4 a的空 氣進(jìn) 行過(guò) 濾 。 玄 武巖 連續(xù) 纖維 具有 良好 的介 電性能 。它 的?。?3 聲 絕緣性 . 玄武巖 體積電阻率 比玻璃纖維要高一個(gè)數(shù)量級(jí) ; 玄武 巖超 細(xì)纖 維 材料 直 徑 1 m ~3 m, 密 0 中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不到 2 %的導(dǎo) 電氧化物 , 經(jīng)專 門 度 1?。纾?, 5k/ I 厚度 3 T 0mm, 材料 與絕 緣板 間距 10 0 浸潤(rùn)劑 處理 的玄 武巖 連續(xù) 纖維 的介 質(zhì)損失 角正 切 mm 時(shí)測(cè) 得 的隔 音 特 性 :0 z~ 0 法 向吸 1 0 H 2 0 Hz 0 可 值 比玻 璃纖 維低 5 % , 用 于 制造 新 型耐 熱 介 電 第3 6卷 第 1 期 1 棉 紡 織 技 術(shù) 0 8年 1 月 20 1 o l t x i e h oo y Cotn Te te T c n lg 材料 。玄武 巖 連續(xù)纖 維具 有 比玻璃 纖 維高 的 電絕 維混 凝 土 可 使 用 7 0 0年 ~10年 。用 玄 武 巖 連 續(xù) 緣性 和對(duì) 電磁 波 的高透 過(guò)性 。 由玄武 巖連 續(xù)纖 維 纖維 增強(qiáng) 水泥 基 復(fù) 合 材 料還 可 降低 制 品 的成 本 。制 造 高壓 電絕緣 材料 、 天線 整流 低壓 的電器裝 置 、 彈性模量 、 由于玄武巖連續(xù)纖維具有較高的強(qiáng)度 、 罩 以及 雷達(dá) 無(wú)線 電裝 置 的前景 十分 廣 闊 。 其在水泥基復(fù) 耐高溫和優(yōu) 良的耐化學(xué)腐蝕性能 ,2 5 化 學(xué)穩(wěn) 定性 . 合 材料 中有 廣 闊 的應(yīng) 用 前景 。 酸、 化學(xué)穩(wěn)定性是指纖維抵抗水 、 堿等介質(zhì)侵 . 3 2 過(guò)濾 材料 蝕 的能力 。通 常 以受介 質(zhì) 侵蝕前 后 的質(zhì) 量損失 和 玄武巖 連續(xù) 纖維 可 作為 化學(xué) 工業(yè) 中的凈化過(guò) 強(qiáng)度 損失 來(lái) 度 量 。玄 武 巖 連續(xù) 纖 維 在 酸 、 性 溶 堿 i Abre 公 濾 材料 。加 拿 大 亞伯 力 ( lar ) 司將 玄 武巖 液 中具有 很好 的化 學(xué)穩(wěn) 定性 。玄 武 巖連續(xù) 纖 維 的 連續(xù) 纖 維用 作過(guò) 濾針 刺 氈 的基 布 已有很 多 年 的歷 耐酸 性 和耐堿 性均 比鋁 硼硅 酸鹽 纖維 好 。玄武 巖 史 了 。俄 羅斯 與 烏克 蘭用 玄武 巖 連續(xù)纖 維制 成 的 吸連續(xù) 纖維 的 吸 濕性 極 低 , 濕 能力 只有 0 2 一 .% , 過(guò)濾 布 能在 高溫 條 件 下 工作 J此 過(guò) 濾 布 用在 耐 . % 而且 吸 濕 能力 不 隨 時(shí) 間變 化 , 就 保 證 了?。埃?, 這 在 堿性 介質(zhì) 過(guò)濾 中 比玻 璃纖 維使 用 壽命 長(zhǎng) , 過(guò) 濾 長(zhǎng)它在 使用過(guò) 程 中的熱 穩(wěn) 定 性 、 壽 命 和 環(huán) 境 協(xié) 調(diào) 已 熔融 鋁上 使 用 效 率 也很 顯 著 。 目前 , 有用 玄 武 性 。玄 武 巖 連 續(xù) 纖 維 的 耐 水 性 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 優(yōu) 于 玻 璃 纖 其 巖連 續(xù)纖 維與 植 物 纖 維 復(fù)合 開發(fā) 過(guò) 濾 材 料 , 目維 的之 一便 是利 用可 天然 降解 的原 料 開發(fā) 出性 能優(yōu) 從 實(shí) 零 良的綠 色 復(fù)合 材料 , 源 頭 控 制 污染 , 現(xiàn) “ 排 ?。?玄武巖連續(xù) 纖維復(fù)合材料的應(yīng)用 。 放 ” . 3 3 結(jié)構(gòu) 復(fù)合材 料增 強(qiáng)纖維?。?1 土 工和 建筑材 料 . 以玄武 巖連 續(xù)纖 維 為增強(qiáng) 纖 維制造 的復(fù)合材 .. 涂3 1 1 土 工 織 物 、 層 織 物 煉 天 石 料 管材 可 用 于 石 油開 采 、 油 、 然 氣 化工 、 油 玄武 巖連 續(xù)纖 維編 織物 和無(wú) 捻粗 紗制 成 的土 可 化 工等 工業(yè) 管道 , 大 幅度 減 少 檢 修 期 和 避免 斷 工織 物 ( 工格 柵 、 土 土工 布 等 ) 用來(lái) 加 固堤 壩 和 可 特別對(duì) 于腐蝕性液體 和氣體的輸送管道有更 裂; 可增強(qiáng)高速公路和立交橋的地基 ,水 電站水壩 , 用 飛 好 的使用 效 果 和性 價(jià) 比。此外 , 機(jī) 機(jī)體 部 件 和 酸 堿 鹽類介質(zhì)作用 的建筑結(jié) 在經(jīng)常被高濕度 、 、 、 船體的結(jié)構(gòu)材料、 裝飾件 、 車廂材料、 汽車保險(xiǎn)杠 、 龜裂等質(zhì)量 構(gòu) 中能有效地防止建筑物發(fā)生裂縫 、 篷蓋隔熱材料 等也可 以用玄 武巖連續(xù)纖 維來(lái) 制 T E或 硅橡 問(wèn)題 。玄武 巖連續(xù) 纖 維織 物 經(jīng) 涂 覆 P F 采 作 , 用多 軸 向縫 編 方 法 制 作 的 玄武 巖 連 續(xù) 纖 維 具 高 耐 膠 后是 良好 的建 筑 結(jié) 構(gòu) 材料 , 有 輕 質(zhì) 、 強(qiáng) 、 織 物 可用 于風(fēng)力 發(fā) 電機(jī) 葉片 的制 造 。俄 羅斯 生產(chǎn) 透光等優(yōu)點(diǎn) ,高溫、 機(jī)場(chǎng)候 適合于建造體育場(chǎng)館 、 的玄武巖連續(xù)纖維壓力管 , 其物理及機(jī)械性能極 機(jī)廳 等大 型建 筑物 。 佳, 便 而且 這種 管材 可 制成很 多 復(fù)雜 的形 狀 , 于管 ..3 1 2 水泥基 復(fù)合 材料 子 的連 接和 拆卸 。 玄武 巖 連 續(xù) 纖 維 可 用 來(lái) 代 替 鋼 筋 增 強(qiáng) 混 凝 以玄武 巖連續(xù) 纖 維為增 強(qiáng) 材料 制成 的各 種性 土 。鋼筋 增強(qiáng)混 凝 土板是 一 種在路 橋 建筑 中普 遍 在 火箭 、 能優(yōu) 異 的復(fù)合 材料 , 宇宙 飛船 、 戰(zhàn)斗 導(dǎo)彈 、使用的混凝土制品。鋼筋長(zhǎng)期在水泥中容易產(chǎn)生 核 軍 坦 機(jī) 、 潛 艇 、 艦 、 克 等 武器 裝 備 的 國(guó)防軍 工 領(lǐng) 0世銹蝕造 成建 筑結(jié) 構(gòu) 的破壞 。國(guó)外 于 2 紀(jì) 90年 域及航 空 航天 領(lǐng)域 也有 廣泛 的應(yīng) 用 。它 可 以促 進(jìn) 。代開始 推 廣 用 玻 璃 纖 維 增 強(qiáng) 筋 來(lái) 替 代 鋼 筋 〕 增 可 軍 隊(duì)武 器裝 備 的升 級(jí)換 代 , 強(qiáng) 軍 隊(duì)的戰(zhàn) 斗力 ,研究表明, 玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度高于鋼筋 , 受水泥 在 某些 領(lǐng)域 替代 碳 纖 維 ,降低 武 器 裝 備 的制 造 成 尤的侵蝕遠(yuǎn) 遠(yuǎn)低 于 鋼 筋 , 其 是 對(duì) 于 直 接暴 露 在 易 。 本〔 海 橋遭受 海 水 、 風(fēng)影 響 的沿 海地 區(qū) 的建 筑 、 梁 、 公 . 3 4 其 他用 途 路、 更能體現(xiàn)優(yōu)于鋼筋的特性 。而玄武巖 停車場(chǎng) , 無(wú) 絕 玄 武巖 連續(xù) 纖維 具有 不燃 性 、 毒 氣排 出 、 拉連續(xù) 纖維 .
玄武巖纖維與
碳纖維、
芳綸、超高分子量
聚乙烯纖維(UHMWPE)等高技術(shù)纖維相比,除了具有高技術(shù)纖維高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)外,玄武巖纖維還具有耐高溫性佳、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過(guò)濾性好、抗壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高、適應(yīng)于各種環(huán)境下使用等優(yōu)異性能,且性價(jià)比好,是一種純天然的無(wú)機(jī)非金屬材料,也是一種可以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的新的基礎(chǔ)材料和高技術(shù)纖維。
玄武巖纖維及其復(fù)合材料可以較好地滿足
國(guó)防建設(shè)、交通運(yùn)輸、建筑、石油化工、環(huán)保、電子、航空、航天等領(lǐng)域結(jié)構(gòu)材料的需求,對(duì)國(guó)防建設(shè)、重大工程和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)具有重要的推動(dòng)作用。它既是21世紀(jì)符合生態(tài)環(huán)境要求的
綠色材料,又是一個(gè)在世界高技術(shù)纖維行業(yè)中可持續(xù)發(fā)展的有競(jìng)爭(zhēng)力的新材料產(chǎn)業(yè)。尤其是我國(guó)已經(jīng)擁有
自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的
玄武巖纖維制造技術(shù)及工藝,并且以“后來(lái)居上”的后發(fā)展優(yōu)勢(shì)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平,因此,大力發(fā)展玄武巖纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)無(wú)疑具有重要的意義。