Fibra de basalto
La fibra de basalto es una fibra continua obtenida del basalto natural. Se obtiene fundiendo la piedra basáltica a una temperatura de entre 1450 °C y 1500 °C, y mediante un proceso de estirado a alta velocidad con una placa de aleación de platino-rodio, se transforma en fibra continua. El color de la fibra de basalto natural pura suele ser marrón. La fibra de basalto es un nuevo tipo de material inorgánico ecológico 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 basaltoNo solo posee alta resistencia, sino también diversas propiedades excelentes como aislamiento eléctrico, resistencia a la corrosión y a altas temperaturas. Además, el proceso de producción de la fibra de basalto genera menos residuos y una mínima contaminación ambiental. El producto se degrada directamente en el medio ambiente tras su desecho, sin causar ningún daño, lo que lo convierte en un material verdaderamente 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 de alta temperatura y en el sector de la 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, por lo que los costos de la materia prima son relativamente bajos.
② Material respetuoso con el medio ambiente
El mineral de basalto es un material natural que no libera boro ni otros óxidos de metales alcalinos durante su producción, por lo que no se precipitan sustancias nocivas en el humo y no contamina la atmósfera. Además, el producto tiene una larga vida útil, lo que lo convierte en un nuevo tipo de material ecológico activo de bajo costo, alto rendimiento y excelente limpieza.
③ Alta resistencia a la temperatura y al agua
El rango de temperatura de trabajo continuo de la fibra de basalto es generalmente de 269 ~ 700 ℃ (punto de reblandecimiento de 960 ℃), mientras que la fibra de vidrio es de 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; trabajando a 860 ℃ sin contracción, incluso si la resistencia a la temperatura de la excelente lana mineral en este momento después de la rotura solo puede mantenerse en 50% -60%, la lana de vidrio se destruye por completo. La fibra de carbono a unos 300 ℃ en la producción de CO y CO2. La fibra de basalto a 70 ℃ bajo la acción del 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 continua de basalto contiene K2O, MgO, TiO2 y otros componentes, los cuales mejoran la resistencia a la corrosión química y la impermeabilidad de la fibra, lo cual es sumamente beneficioso y desempeña un papel importante. Presenta mayores ventajas en comparación con la estabilidad química de las fibras de vidrio, especialmente en medios alcalinos y ácidos. En soluciones saturadas de Ca(OH)2, cemento y 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 es de 9100 kg/mm a 11000 kg/mm, superior al de la fibra de vidrio sin álcalis, el amianto, la fibra de aramida, la fibra de polipropileno y la fibra de sílice. La resistencia a la tracción de la fibra de basalto es de 3800 a 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 tiene una densidad de 2,65 a 3,00 g/cm³ y una alta dureza de 5 a 9 grados en la escala de Mohs, por lo que posee 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 posee un excelente aislamiento acústico y un buen rendimiento de absorción sonora. A partir del coeficiente de absorción sonora de la fibra en diferentes rangos de audio, se puede determinar que, con el aumento de la frecuencia, dicho coeficiente aumenta significativamente. Por ejemplo, al seleccionar una fibra de basalto de 1-3 μm de diámetro (densidad de 15 kg/m³, espesor de 30 mm) como material fonoabsorbente, en las condiciones de audio de 100-300 Hz, 400-900 Hz y 1200-7000 Hz, el coeficiente de absorción del material 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. Aunque el mineral de basalto contiene una fracción de masa de casi 0,2 de óxidos conductores, el uso de un agente infiltrante especial y un tratamiento superficial especial hacen que el ángulo tangente de consumo dieléctrico de la fibra de basalto sea un 50 % menor que el de la fibra de vidrio, y que la resistividad volumétrica de la fibra sea también mayor que la de la fibra de vidrio.
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, lo que es inferior a la de la fibra de aramida, la fibra de aluminosilicato, la fibra de vidrio sin 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 con un rendimiento excelente, posee una amplia variedad de ventajas como buen aislamiento, resistencia al calor, buena resistencia a la corrosión y alta resistencia mecánica, pero su desventaja radica en su fragilidad y escasa resistencia a la abrasión. Se basa en seis tipos de minerales como clorita, arena de cuarzo, piedra caliza, dolomita, piedra de boro-calcio y piedra de boro-magnesio como materias primas, y se fabrica mediante procesos de fusión a alta temperatura, estirado, bobinado, tejido y otros, obteniendo monofilamentos con diámetros que van desde unas pocas micras hasta más de 20 micras, equivalentes a 1/20-1/5 del grosor de un cabello. 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 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 la fibra de vidrio se utiliza como material de refuerzo para plásticos reforzados, su principal característica es su alta 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 una buena resistencia al calor, sin afectar su resistencia a temperaturas de hasta 300 °C. Posee un excelente aislamiento eléctrico, siendo un material de aislamiento eléctrico de alto nivel, 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 la capa y resistencia al calor.
(7) Buena procesabilidad, se puede convertir enhebras, haces, fieltros, telasy otras formas diferentes de productos.
(8) Transparente y transmisible por la luz.
(9) Buena adherencia con la 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


