Fibra de basalto
La fibra de basalto es una fibra continua extraída del basalto natural. Tras su fundición, se obtiene piedra basáltica a una temperatura de 1450 °C a 1500 °C, mediante un trefilado de alta velocidad con placa de aleación de platino-rodio. El color de la fibra de basalto natural pura suele ser marrón. La fibra de basalto es un nuevo tipo de fibra inorgánica, ecológica y de alto rendimiento, compuesta de sílice, alúmina, óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de hierro, dióxido de titanio y otros óxidos.Fibra continua de basaltoNo solo posee alta resistencia, sino también excelentes propiedades como aislamiento eléctrico, resistencia a la corrosión y resistencia a altas temperaturas, entre otras. Además, el proceso de producción de la fibra de basalto se basa en la reducción de residuos y la mínima contaminación ambiental, permitiendo que el producto se degrade directamente en el medio ambiente, sin causar daños, lo que la convierte en un material verdaderamente ecológico y respetuoso con el medio ambiente. Las fibras continuas de basalto se han utilizado ampliamente en compuestos reforzados con fibra, materiales de fricción, materiales de construcción naval, materiales de aislamiento térmico, la industria automotriz, tejidos de filtración de alta temperatura y campos de protección.
Características
① Materias primas suficientes
fibra de basaltoEstá hecho de mineral de basalto fundido y extraído, y el mineral de basalto en la Tierra y la Luna son reservas bastante objetivas, los costos de la materia prima son relativamente bajos.
② Material respetuoso con el medio ambiente
El basalto es un material natural. Durante su producción, no se liberan óxidos de boro ni de otros metales alcalinos, por lo que no se precipitan sustancias nocivas en el humo ni se contamina la atmósfera. Además, su larga vida útil lo convierte en un nuevo tipo de material ecológico y activo para la protección del medio ambiente, de bajo costo, alto rendimiento y una limpieza óptima.
③ Resistencia a altas temperaturas y al agua.
El rango de temperatura de trabajo continuo de la fibra de basalto es generalmente de 269 ~ 700 ℃ (punto de ablandamiento de 960 ℃), mientras que la fibra de vidrio para un 60 ~ 450 ℃, la temperatura más alta de la fibra de carbono solo puede alcanzar los 500 ℃. En particular, la fibra de basalto en el trabajo a 600 ℃, su resistencia después de la rotura aún puede mantener el 80% de la resistencia original; trabajo a 860 ℃ sin contracción, incluso si la resistencia a la temperatura de la excelente lana mineral en este momento después de la rotura solo se puede mantener al 50% -60%, la lana de vidrio se destruye por completo. La fibra de carbono a aproximadamente 300 ℃ en la producción de CO y CO2. La fibra de basalto a 70 ℃ bajo la acción de agua caliente puede mantener una alta resistencia, la fibra de basalto en 1200 h puede perder parte de la resistencia.
④ Buena estabilidad química y resistencia a la corrosión.
La fibra de basalto continua contiene K₂O, MgO, TiO₂ y otros componentes, que son sumamente beneficiosos y desempeñan un papel fundamental en la mejora de la resistencia a la corrosión química y la impermeabilidad de la fibra. Esta estabilidad química es superior a la de las fibras de vidrio, especialmente en medios alcalinos y ácidos. Las fibras de basalto, en soluciones saturadas de Ca₂OH₂, cemento y otros medios alcalinos, también mantienen una mayor resistencia a la corrosión alcalina.
⑤ Alto módulo de elasticidad y resistencia a la tracción
El módulo de elasticidad de la fibra de basalto es de 9100 kg/mm-11000 kg/mm, superior al de la fibra de vidrio libre de álcali, el asbesto, la fibra de aramida, la fibra de polipropileno y la fibra de sílice. Su resistencia a la tracción es de 3800-4800 MPa, superior a la de la fibra de carbono de gran tamaño, la fibra de aramida, la fibra de PBI, la fibra de acero, la fibra de boro y la fibra de alúmina, y comparable a la de la fibra de vidrio S. La fibra de basalto tiene una densidad de 2,65-3,00 g/cm³ y una dureza de 5-9 grados en la escala de dureza de Mohs, lo que le confiere una excelente resistencia a la abrasión y propiedades de refuerzo a la tracción. Su resistencia mecánica supera con creces la de las fibras naturales y sintéticas, lo que la convierte en un material de refuerzo ideal, y sus excelentes propiedades mecánicas la sitúan a la vanguardia de las cuatro principales fibras de alto rendimiento.
⑥ Excelente rendimiento de aislamiento acústico
La fibra de basalto continua ofrece un excelente aislamiento acústico y un alto rendimiento de absorción acústica. A partir de ella, se puede determinar el coeficiente de absorción acústica en diferentes frecuencias de audio. Con el aumento de la frecuencia, este coeficiente aumenta significativamente. Por ejemplo, la fibra de basalto de 1-3 μm de diámetro (densidad de 15 kg/m³ y espesor de 30 mm) es un material fonoabsorbente. En las frecuencias de audio de 100-300 Hz, 400-900 Hz y 1200-7000 Hz, el coeficiente de absorción de la fibra es de 0,05-0,15, 0,22-0,75 y 0,85-0,93, respectivamente.
⑦ Excelentes propiedades dieléctricas
La resistividad volumétrica de la fibra de basalto continua es un orden de magnitud mayor que la deFibra de vidrio E, que posee excelentes propiedades dieléctricas. Si bien el mineral de basalto contiene una fracción másica de casi el 0,2% de óxidos conductores, gracias al uso de un agente infiltrante especial y un tratamiento superficial especial, el consumo dieléctrico de la fibra de basalto es un 50% menor que el de la fibra de vidrio, y su resistividad volumétrica también es mayor.
⑧ Compatibilidad con silicatos naturales
Buena dispersión con cemento y hormigón, fuerte adhesión, coeficiente consistente de expansión y contracción térmica, buena resistencia a la intemperie.
⑨ Menor absorción de humedad
La absorción de humedad de la fibra de basalto es inferior al 0,1%, inferior a la de la fibra de aramida, la lana de roca y el amianto.
⑩ Menor conductividad térmica
La conductividad térmica de la fibra de basalto es de 0,031 W/mK – 0,038 W/mK, que es inferior a la de la fibra de aramida, la fibra de aluminosilicato, la fibra de vidrio libre de álcali, la lana de roca, la fibra de silicio, la fibra de carbono y el acero inoxidable.
Fibra de vidrio
La fibra de vidrio, un material inorgánico no metálico de excelente rendimiento, ofrece diversas ventajas, como buen aislamiento, resistencia térmica, buena resistencia a la corrosión y alta resistencia mecánica. Sin embargo, presenta desventajas como su fragilidad y baja resistencia a la abrasión. Se basa en clorita, arena de cuarzo, piedra caliza, dolomita, piedra de borocalcio y piedra de boromagnesio, seis tipos de minerales como materia prima. Mediante procesos de fusión a alta temperatura, trefilado, bobinado y tejido, entre otros, se fabrican monofilamentos con diámetros que van desde unas pocas micras hasta más de 20 micras, equivalentes a un cabello de 1/20 a 1/5. Cada haz de filamentos de fibra está compuesto por cientos o incluso miles de monofilamentos.Fibra de vidrioSe utiliza habitualmente como material de refuerzo en materiales compuestos, materiales de aislamiento eléctrico y materiales de aislamiento térmico, placas de circuitos y otras áreas de la economía nacional.
Propiedades del material
Punto de fusión: el vidrio es un tipo de no cristalino, sin punto de fusión fijo, generalmente se cree que el punto de ablandamiento de 500 ~ 750 ℃.
Punto de ebullición: alrededor de 1000 ℃
Densidad: 2,4~2,76 g/cm3
La fibra de vidrio, utilizada como material de refuerzo para plásticos reforzados, se caracteriza por su alta resistencia a la tracción. En estado estándar, su resistencia a la tracción es de 6,3 a 6,9 g/d, y en estado húmedo, de 5,4 a 5,8 g/d. Presenta buena resistencia al calor, y temperaturas de hasta 300 °C no la afectan. Posee un excelente aislamiento eléctrico y es un material de alto nivel, utilizado también en materiales de aislamiento y protección contra incendios. Generalmente, solo se corroe con álcalis concentrados, ácido fluorhídrico y ácido fosfórico concentrado.
Características principales
(1) Alta resistencia a la tracción, pequeño alargamiento (3%).
(2) Alto coeficiente de elasticidad, buena rigidez.
(3) Elongación dentro de los límites de elasticidad y alta resistencia a la tracción, por lo que absorbe gran energía de impacto.
(4) Fibra inorgánica, no combustible, buena resistencia química.
(5) Pequeña absorción de agua.
(6) Buena estabilidad de escala y resistencia al calor.
(7) Buena procesabilidad, se puede convertir enhebras, haces, fieltros, telasy otras formas diferentes de productos.
(8) Transparente y transmitiendo luz.
(9) Buena adherencia con resina.
(10) Barato.
(11) No se quema fácilmente y se puede fusionar en perlas vidriosas a alta temperatura.
Hora de publicación: 11 de abril de 2024