Fibra de basalto
La fibra de basalto es una fibra continua extraída de basalto natural. Se obtiene fundiendo la piedra de basalto a 1450 °C ~ 1500 °C, y mediante un proceso de trefilado a alta velocidad con placas de aleación de platino-rodio, se transforma en fibra continua. El color de la fibra de basalto natural pura es generalmente marrón. La fibra de basalto es un material fibroso inorgánico, ecológico y de alto rendimiento, compuesto por sílice, alúmina, óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de hierro, dióxido de titanio y otros óxidos.Fibra continua de basaltoLa fibra de basalto no solo posee una alta resistencia, sino también excelentes propiedades como aislamiento eléctrico, resistencia a la corrosión y a altas temperaturas. Además, su proceso de producción genera pocos residuos y reduce la contaminación ambiental. El producto se degrada directamente en el medio ambiente sin causar ningún daño, convirtiéndola en un material ecológico y respetuoso con el medio ambiente. Las fibras continuas de basalto se utilizan ampliamente en compuestos reforzados con fibra, materiales de fricción, materiales para la construcción naval, materiales termoaislantes, la industria automotriz, tejidos de filtración para altas temperaturas y en diversos campos de protección.
Características
① Materias primas suficientes
Fibra de basaltoSe fabrica fundiendo y estirando mineral de basalto, y las reservas de mineral de basalto en la Tierra y la Luna son bastante objetivas, por lo que el coste de la materia prima es relativamente bajo.
② Material respetuoso con el medio ambiente
El mineral de basalto es un material natural; durante su producción no se liberan óxidos de boro ni de otros metales alcalinos, por lo que no se desprenden sustancias nocivas en el humo y no contamina el ambiente. Además, el producto tiene una larga vida útil, lo que lo convierte en un nuevo tipo de material ecológico activo para la protección del medio ambiente, de bajo costo, alto rendimiento y excelente limpieza.
③ Alta resistencia a la temperatura y al agua
El rango de temperatura de trabajo de la fibra de basalto continua es generalmente de 269 a 700 °C (con un punto de reblandecimiento de 960 °C), mientras que el de la fibra de vidrio oscila entre 60 y 450 °C, y la temperatura máxima de la fibra de carbono solo alcanza los 500 °C. En particular, la fibra de basalto trabaja a 600 °C, conservando tras la rotura el 80 % de su resistencia original. A 860 °C, sin encogimiento, la lana mineral, incluso con una excelente resistencia a la temperatura, solo conserva entre el 50 % y el 60 % de su resistencia a la rotura, mientras que la lana de vidrio se destruye por completo. La fibra de carbono produce CO y CO₂ a unos 300 °C. La fibra de basalto, a 70 °C y sometida a agua caliente, mantiene una alta resistencia, pero tras 1200 h puede perder parte de ella.
④ Buena estabilidad química y resistencia a la corrosión
La fibra continua de basalto contiene K₂O, MgO, TiO₂ y otros componentes, los cuales mejoran considerablemente su resistencia a la corrosión química y su impermeabilidad, desempeñando un papel fundamental. Presenta una mayor estabilidad química que las fibras de vidrio, especialmente en medios alcalinos y ácidos. En soluciones saturadas de Ca(OH)₂ y cemento, así como en otros medios alcalinos, las fibras de basalto 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 oscila entre 9100 kg/mm y 11000 kg/mm, superior al de la fibra de vidrio libre de álcalis, el asbesto, la fibra de aramida, la fibra de polipropileno y la fibra de sílice. Su resistencia a la tracción se sitúa entre 3800 y 4800 MPa, superior a la de la fibra de carbono de gran diámetro, 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 presenta una densidad de 2,65 a 3,00 g/cm³ y una elevada dureza de 5 a 9 grados en la escala 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, convirtiéndola 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 continua de basalto posee un excelente aislamiento y absorción acústica. Su coeficiente de absorción acústica varía según la frecuencia, incrementándose significativamente con el aumento de la misma. Por ejemplo, al seleccionar fibra de basalto de 1-3 μm de diámetro, fabricada con materiales absorbentes acústicos (densidad de 15 kg/m³, espesor de 30 mm), se obtiene un coeficiente de absorción de 0,05-0,15 para el rango de 100-300 Hz, de 0,22-0,75 para el de 400-900 Hz y de 0,85-0,93 para el de 1200-7000 Hz.
⑦ Excelentes propiedades dieléctricas
La resistividad volumétrica de la fibra continua de basalto 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 de masa de óxidos conductores cercana al 0,2%, mediante el uso de un agente infiltrante especial y un tratamiento superficial específico, la fibra de basalto presenta un ángulo de absorción dieléctrica un 50% menor que la fibra de vidrio, además de una resistividad volumétrica superior.
⑧ Compatibilidad con silicatos naturales
Buena dispersión con cemento y hormigón, fuerte adherencia, coeficiente de dilatación y contracción térmica constante, buena resistencia a la intemperie.
⑨ Menor absorción de humedad
La absorción de humedad de la fibra de basalto es inferior al 0,1%, menor que 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 a 0,038 W/mK, que es inferior a la de la fibra de aramida, la fibra de aluminosilicato, la fibra de vidrio libre de álcalis, 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, presenta numerosas ventajas, como buen aislamiento térmico, resistencia al calor y a la corrosión, y alta resistencia mecánica. Sin embargo, tiene la desventaja de ser frágil y presentar poca resistencia a la abrasión. Se fabrica a partir de seis tipos de minerales como clorita, arena de cuarzo, piedra caliza, dolomita, piedra calcárea de boro y piedra magnésica de boro, que se procesan mediante fusión a alta temperatura, estirado, bobinado y tejido. El diámetro de sus monofilamentos varía desde unos pocos micrómetros hasta más de 20 micrómetros, lo que equivale a entre 1/20 y 1/5 del grosor de un cabello. Cada haz de fibras 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 térmico, placas de circuitos impresos y otros sectores de la economía nacional.
Propiedades del material
Punto de fusión: el vidrio es un tipo de material no cristalino, sin un punto de fusión fijo; generalmente se cree que su punto de reblandecimiento está entre 500 y 750 ℃.
Punto de ebullición: aproximadamente 1000 ℃
Densidad: 2,4~2,76 g/cm³
Cuando se utiliza fibra de vidrio como material de refuerzo para plásticos reforzados, su principal característica es su elevada resistencia a la tracción. En estado estándar, la 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, sin que se vea afectada su resistencia a temperaturas de hasta 300 °C. Posee excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, lo que la convierte en un material aislante de alta calidad, utilizado también como material aislante y de protección contra incendios. Generalmente, solo se corroe con álcalis concentrados, ácido fluorhídrico y ácido fosfórico concentrado.
Características principales
(1) Alta resistencia a la tracción, pequeña elongación (3%).
(2) Alto coeficiente de elasticidad, buena rigidez.
(3) Alargamiento dentro de los límites de elasticidad y alta resistencia a la tracción, por lo que absorbe una gran energía de impacto.
(4) Fibra inorgánica, no combustible, buena resistencia química.
(5) Baja 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 que transmite la luz.
(9) Buena adhesión con resina.
(10) Económico.
(11) No es fácil de quemar, se puede fundir en perlas vítreas a alta temperatura.
Fecha de publicación: 11 de abril de 2024


