סיבי בזלת (BF) הוא סוג חדש של חומר אנאורגני, ידידותי לסביבה ובעל ביצועים גבוהים. צבעו בדרך כלל חום וזהוב משהו. הוא מורכב מ-SiO2, Al2O3, CaO, FeO ותחמוצות אחרות, כמו גם כמות קטנה של זיהומים. לכל רכיב בסיב יש את התכונות הספציפיות שלו. סיב רציף בזלת, כחומר מחזק, לא רק בעל יציבות טובה, תכונות מכניות מעולות ועמידות בפני קורוזיה, אלא גם בעל יתרונות של בידוד טוב, תכונות בידוד תרמי וקול מעולות ותכונות טובות של העברת גלים.
מכיוון שעפרת הבזלת עצמה מעניקה לסיבי בזלת תכונות מצוינות רבות, לסיבי הבזלת עצמו עמידות גבוהה ותכונות מכניות מצוינות. יתרונות אלו מעשיים מאוד בתחומים צבאיים ואזרחיים כאחד.
כיום, נעשה שימוש בבד חסין אש השזור מסביבת סיבי בזלת בייצור שלביגוד מגן מעכב בעירה ומבודדושמיכות כיבוי אש. המוצרים משמשים בעיקר בהגנה מפני אש, מתכות, תעשייה צבאית ותעשיות נוספות. שוק פוטנציאלי לסיבי בזלת הוא כתחליף לסיבי זכוכית. בתחום חיזוק מבנים, הביצועים של סיבי בזלת קרובים לאלו של סיבי פחמן, אך המחיר נמוך פי כמה ואפילו עשרות מונים מזה של סיבי פחמן. בהנדסה אזרחית ביתית, זה יכול להחליף חלקית את סיבי הפחמן היקרים לחיזוק מבני, ולהפחית את העלות של פרויקטי חיזוק מבני בסין. תלות בסיבי פחמן. במונחים שלחומרים מרוכבים, ניתן לשלב אותו עם שרפים שונים ליצירת חומרים מרוכבים שיכולים לשמש כחומרים מבניים, כגוןלהבי טורבינות רוח, מבני גוף רכבים, צינורות ומיכלי אחסון עמידים בפני קורוזיה ולחץ, וחומרי בסיס למעגלים מודפסים.
1.
בזלת המשמשת בתחום מיגון אש ובידוד תפוצה רחבה בסין והיא זולה. עלות ייצור הסיבים שלו נמוכה. יש לו יתרונות מקיפים ברורים על פני סיבים כימיים, סיבי זכוכית, סיבי פחמן וכו', ויש לו פוטנציאל תחליפי גדול. זהו הייטק ומוצרים חדשים עם ערך מוסף גבוה.
בשנים האחרונות, חומרי בידוד ירוקים חסיני אש ובידוד תרמי משכו בהדרגה את תשומת הלב של אנשים. כחומר ירוק, סיבי בזלת הפכו לבחירה הראשונה למניעת שריפות ובידוד חום. יש לו את המאפיינים של משקל קל, מניעת שריפות, בידוד חום ומראה יפה. החומר המרוכב חסין אש ומבודד חום המורכב משכבת בד סיבי בזלת, שכבת גומי עמידה בטמפרטורה גבוהה, שכבת סרט סיבי פוליאסטר, שכבת אלומיניום מחזירה אדים, ותערובת ויסקוזה ובסופיל מעכבת בעירה. לשכבת הבד יש מעכב בעירה טוב, בידוד חום ועמידות בטמפרטורה גבוהה. ביצועים, בסביבת טמפרטורה גבוהה, זה יכול לספוג חלק מהחום, יש אפקט בידוד חום טוב יותר, ולא יישרף. זה יכול למלא תפקיד מגן טוב יותר והוא משמש בהגנה מפני אש, תעשייה פטרוכימית, צבא ומטלורגיה ותחומים אחרים.
לדברי Qi Fengjie, פרופסור בבית הספר לחומרים פולימרים של אוניברסיטת Northeastern, בד עמיד באש העשוי מסיבי בזלת יש עמידות בטמפרטורה גבוהה ואפקט בידוד חום טוב. ההתנגדות לטמפרטורה יכולה להגיע עד 650 מעלות ואינדקס החמצן המגביל גדול מ-68, וזה הרבה יותר טוב מסיבים אורגניים כמו ארמיד. , מתאים במיוחד להכנת וילונות אש תעשייתיים. בד חסין אש מסיבי בזלת לא יתעוות או יתפוצץ תחת פעולת הלהבה ב-1000 מעלות, וניתן לשמור על זמן עמידות האש על יותר משעה. זה יכול גם למלא תפקיד מגן בסביבות עם לחות, קיטור, עשן וגזים כימיים. בנוסף, אם סיבי בזלת מעורבבים עם סיבים אחרים, ניתן ליצור מהם בדים מעכבי בעירה בסטנדרטים גבוהים יותר, שיש להם יתרונות ברורים בשימוש בציוד הקשור לכוחות מיוחדים.
אם לשפוט על פי היישום הנוכחי בשוק, סיבי קוולר, נומקס וטפלון של דופונט שימשו כחומרי הגלם המועדפים עבור בדים חסיני אש בחו"ל. למרות שלשלושת חומרי הגלם לעיל יש תכונות של עמידות לטמפרטורות גבוהות ותגובות כימיות, הם אינם עמידים לטמפרטורות גבוהות מעל 370 מעלות. יתרחשו קרבוניזציה ופירוק. הבד חסין האש של סיבי בזלת ארוג מחוט רציף של סיבי בזלת ספוג 7μm~9μm של GBF של GBF, ועבר טיפול בציפוי עמיד בטמפרטורות גבוהות ולא רעיל. הוא לא יימס, יטפטף או יתכווץ בחום, ולא יהיה רעיל. פליטת גז יכולה להפוך לחלוטין לאלטרנטיבה חזקה לקוולר,
נומקס, טפלון ובדי סיבים אחרים עמידים באש. סיבי בזלת קשים ליצירה ולשליטה בתהליך הייצור, מה שמגביל את הפיתוח של טקסטיל תעשייתי סיבי בזלת בתחומים מסוימים.
נכון לעכשיו, רק מדינות בודדות בעולם, כמו רוסיה, אוקראינה וסין, שלטו בטכנולוגיית הייצור הזו. התפוקה הכוללת בעולם היא פחות מ-3,500 טון.לאחר חקירה ותרגול מפרכים, חברות סיניות התגברו על הקשיים הטכניים של ייצור סיבי בזלת והחלו בייצור המוני. הייצור יוצר סולם שוק מסוים.
2
סיבי בזלת המשמשים בתחום הרכב לא רק בעלי חוזק גבוה, יציבות תרמית טובה, לא קל לפגוע בבני הזוג, בעלי בלאי נמוך ומקדם חיכוך יציב, אלא גם סבירים. היישום של סיבי בזלת בחומרי חיזוק חיכוך יכול לא רק להגדיל את חיי חומרי החיכוך לרכב ולהגדיל את טמפרטורת השימוש בחומרי החיכוך, אלא גם לפתור גורמים שונים שליליים של חומרי החיכוך הנוכחיים ולעזור לפתור את תופעת ההתפרקות התרמית המתרחשת ברכב מסורתי בַּלָמִים. ובכך להפחית את התרחשות תאונות דרכים.
גוף עשוי סיבי בזלת
חברת GALFER הספרדית פיתחה בהצלחה את סדרת 1052 של רפידות בלמים לאופנועים המיוצרות עם סיבי בזלת כסיב המחזק העיקרי. מבנים עמידים לטמפרטורה גבוהה העשויים מסיבי בזלת משמשים כחומרי חיזוק חיכוך לבלמים לרכב, מצמדים וכו', אשר לא רק מסייע לפיתוח מהיר של מכוניות, אלא גם מסייע לשפר את ביצועי הבטיחות של מכוניות. לפיתוח שלה יש סיכויי שוק רחבים.
כפי שניתן לראות מהטבלה לעיל, צפיפות החומר של סיבי בזלת בינונית, חוזק המתיחה שלו שווה ערך לזה של סיבי זכוכית, ועמידות הבלאי של חומר חיכוך מחוזק בסיבי בזלת גבוהה יותר מסיבי אסבסט, סיבי פלדה וסיבי זכוכית. . באמצעות בדיקת הביצועים של רפידות בלמים מחוזקות בסיבים קצוצים בזלת, מאמינים שיש לה מאפיינים של מקדם חיכוך יציב בטמפרטורה גבוהה, דעיכה תרמית קטנה ורעש בלימה נמוך, והוא מתאים כחומר החיזוק העיקרי של חומרי חיכוך.
חומרי סינון לרכב מסיבי בזלת יכולים לסנן ולהפריד חלקיקים מוצקים בפליטת רכב בתנאי טמפרטורה גבוהים, ולהפחית את הזיהום העירוני הנגרם מפליטת רכב. יתר על כן, לחומרי הסינון שלו יש את היתרון בשימוש בתנאי טמפרטורה גבוהים לאורך זמן תוך שמירה על ביצועים יציבים. בד הסינון העשוי מסיבי בזלת רציפים ברוסיה ובאוקראינה יש איבוד מסה של רק 12% מסיבי הבזלת הרציפים בטמפרטורה גבוהה של 900 מעלות. היישום של חומרי סינון לרכב מסיבי בזלת עונה על הדרישות של הגנת הסביבה במאה החדשה וגם תורם לעמידה במרדף של אנשים אחר כלי רכב בעלי ביצועים גבוהים.
בהשוואה לסיבי זכוכית, הנמצאים בשימוש נרחב בחומרי פנים, ספיגת הקול ועמידות החום של סיבי בזלת גדולים בהרבה מסיבי זכוכית E.
מריחת חומרי סיבי בזלת מבודדי חום וסופגי קול על רכבים תסייע לשפר את ביצועי בידוד הקול בין הרכב לעולם החיצון, ולהפחית את הרעש שנוצר על ידי חלקי רכב. יפן בחרה בסיבי בזלת כחומר הטוב ביותר לפיתוח של משתיקי קול לרכב. הביקוש השנתי לחומרי בידוד קול ובידוד חום לרכב הוא יותר מ-100,000 טון, כך שלסיבי בזלת יש פוטנציאל פיתוח שוק גדול בהקשר זה. .
3.
בשימוש בתחום הנדסת הבנייה, בטון מזוין סיבי בזלת הוא חומר מרוכב בטון חדש הנוצר על ידי ערבוב של סיבים רציפים בזלת או סיבים לא רציפים לבטון בכמות סבירה ובאופן מתאים. הוא שומר על היתרונות של חוזק לחיצה גבוה של בטון ומגביר את תכונות המתיחה, הבלאי וההשפעות שלו משחקות תפקיד בחיזוק, התקשות והארכת חיי השירות בפרויקטי בטון. סיבי בזלת הם סיב סיליקט טיפוסי עם תאימות טבעית. הוא מתפזר בקלות כאשר הוא מעורבב עם בטון מלט וטיט. נפח בטון סיבי בזלת טרי מעורבב יציב ובעל יכולת עבודה טובה.
בהשוואה לבטון רגיל, לבטון סיבי בזלת יש גם עמידות גבוהה בטמפרטורה, עמידות בפני התכווצות ועמידות בפני קורוזיה, מה שמועיל לשיפור העמידות של פרויקטי בטון ולהרחבת היקף השימוש בבטון. שילוב נכון של סיבי בזלת בבטון יכול לשפר את עמידות הבטון בפגיעה, להפחית את שבירותו ולשפר את התכונות המכניות של הבטון.
חומרי הגלם להפקת סיבי בזלת מתקבלים מסלעים געשיים טבעיים. חומרי הגלם אינם מכילים כמעט מרכיבים המזיקים לבריאות האדם, מה שהופך את קידום בטון סיבי בזלת בתחום הנדסת הבנייה למשמעותי בחיסכון במשאבים ובהיותו ירוק וידידותי לסביבה.
4
מומלץ שלסיבי בזלת יהיו תכונות הגנה תרמיות מצוינות ותכונות מכניות. עם זאת, נתונים שונים מראים גם כי החיסרון הגדול ביותר של סיבי בזלת הוא שצפיפותם מעט גבוהה יותר מסיבים אחרים. לכן, ביישום בזלת, יש לחזק את יכולות המחקר והפיתוח ואת רמת טכנולוגיית הייצור של סיבי בזלת, ולבחור באופן סביר פרמטרים של תהליך בתכנון ארגון ומבנה הבד כדי למנוע עומסים נוספים על העובדים או המשתמשים עקב משקל מופרז של טקסטיל. עומס עבודה, ובכך יישום בד בזלת בעל תכונות הגנה תרמיות טובות על תחום ההגנה מעכב בעירה, יביא גם לניצול מיטבי של החומרים וקבלת תוצאה כפולה במחצית המאמץ.
סיבים מעכבי בעירה בעלי ביצועים גבוהים נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות היי-טק, בטכנולוגיות מתקדמות ובתחומי ציוד מיוחד. עם זאת, הם משמשים לעתים רחוקות בתחומים תעשייתיים ואזרחיים שבהם הביקוש בשוק גדול. הסיבה העיקרית היא שיש להם פחות זנים, מחירים גבוהים יותר ותכונות לבישה גרועות. הֶבדֵל. מדד החמצן המגביל של סיבי בזלת הוא גבוה ביותר, והוא סיב לא אורגני. הוא אינו פולט גזים מזיקים בעת שריפה. עם זאת, המחיר שלו גבוה וביצועי הלבישה שלו גרועים. ניתן לערבב אותו עם סיבים אחרים כדי להפוך את הבד המעורב לא רק למעכב בעירה, אלא גם לעמיד. צמצום או אפילו ביטול פליטת גזים מזיקים בתגובות בעירה. לדוגמה, על ידי שילוב של עיכוב בעירה של סיבי בזלת עם הנוחות, ספיגת הלחות ויכולת הנשימה של כותנה, ושילוב זה בפרופורציה מסוימת, זה יכול להבטיח שלבד יש עיכוב בעירה טוב וטוב זה לא רק משפר את הנוחות והסביבה הגנה על המוצר, אך גם משפרת את ביצועי הלבישה של המוצר.
כסוג חדש של סיבים בעלי ביצועים גבוהים, לסיבי בזלת יש יתרונות ביצועים, יתרונות טכניים ויתרונות עלות. נכון לעכשיו, רמת המחקר והפיתוח של סיבי בזלת בארצי עדיין מפגרת אחרי זו של מדינות מפותחות. כיצד לשנות באופן מלא את שלושת היתרונות העיקריים של סיבי בזלת דורש שיפור נוסף ואופטימיזציה של טכנולוגיית הביצועים והייצור של סיבי בזלת. במקביל, לחזק את טכנולוגיית שינוי פני השטח של טקסטיל תעשייתי כדי לשפר את תכונותיהם המכניות ותכונות האנטי-אייג'ינג הסביבתיות, לפתח מוצרים חדשים תחרותיים ומובחנים, להרחיב את היקף היישומים ולהגדיל את קידום השוק, כך שניתן יהיה להשתמש בסיבי בזלת. מהר יותר נצל טוב יותר את היתרונות שלו וקדם את שדרוג המוצרים בתחומים קשורים.
