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连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景
连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

1.2国内发展研究现状

我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。

2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发,横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。

目前,发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。

2玄武岩纤维(CBF)的性能

2.1新型环保性材料

CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

属氧化物排出,使CBF制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出,不向大气排放有害气体,无工业垃圾及有毒物质污染环境。玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维,被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域,因而,CBF被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。

2.2功能性优良的材料

CBF是继碳纤维﹑芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维的第四大高技术纤维支柱,在许多条件下可替代碳纤维﹑芳纶纤维,在某些场合甚至比上述两种纤维性能还好。玄武岩纤维及其制品的异常优越性能具体表现在以下几个方面:

(1)显著的耐高温性能和热震稳定性。CBF的使用温度范围为-260 ℃~880 ℃,这一温度远远高于芳纶纤维、无碱E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢,接近硅纤维、硅酸铝纤维和陶瓷纤维;热震稳定性好,在500℃温度下保持不变, 在900℃时原始重量仅损失3%[5]。

(2)较低的热传导系数。CBF的热传导系数为0.031 W/m·K~0.038 W/m·K,低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢。

(3)高的弹性模量和抗拉强度。CBF的弹性模量为:9100 kg/mm2~11000 kg/mm2,高于无碱玻纤、石棉、芳纶纤维、聚丙稀纤维和硅纤维。CBF 的抗拉强度为3800~4800 MPa,比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高,与S玻璃纤维相当。

(4)化学稳定性好。CBF的耐酸性和耐碱性均比铝硼硅酸盐纤维好[6~7]。其耐久性﹑耐候性﹑耐紫外线照射﹑耐水性﹑抗氧化等性能均可与天然玄武岩石头相比美。

(5)吸音系数较高。CBF的吸音系数为0.9~0.99,高于无碱玻纤和硅纤维;优良的透波性和一定的吸波性,吸音和隔音性能优异,具有良好的隐身性能, 可制做隐身材料。

(6)良好的电绝缘性和介电性能。CBF的比体积电阻较高为1×1012Ω·m,大大高于无碱玻纤和硅纤维;体积电阻率比电绝缘E玻璃纤维高一个数量级, 介电损失角正切高50 %。

(7)较低的吸湿性。CBF的吸湿性低于0.1 %,低于芳纶纤维、岩棉和石棉。

(8)天然的硅酸盐相溶性。与水泥﹑混凝土的分散性好,结合力强,热胀冷缩系数一致,耐候性好。

表1给出了CBF与各种纤维材料的物理性能对比。

表1 CBF与各种纤维材料的物理性能对比

3玄武岩纤维(CBF)的应用

3.1防火隔热领域的应用

CBF用于防火服正处于起步阶段,由于其本身的特殊性能,用于防火服领域有较大的优势。CBF是无机纤维,具有不燃性、耐温性(-269℃~650℃)、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点。缺点是比重较芳纶纤维大,穿着的舒适感不如芳纶纤维防火服。如果CBF与其它纤维混纺可制成阻燃面料,用于部队的相关装备显然是有明显优势的。

CBF织成的防火布耐高温、隔热效果好、无熔融滴落、无有毒气体排出、无热收缩,是防火服、防火毯、防火帘的优良材料,耐温可高达650 ℃,极限氧指数大于68,大大优于芳纶等到有机纤维。CBF的高温使用性能虽然低于氧化铝纤维、碳化硅纤维,但是高于所有的有机纤维,而且其超低温使用性能是最好的。再从性价比看,CBF价格是所有高性能纤维中最低的。国外一直将杜邦的Kavlar、Nomex、Teflon作为防火面料的首选,虽然具有抗高温、抗化学反应的性能,但是在370 ℃以上的高温下被碳化和分解。CBF用于防火服正处于起步阶段,由于其起本身的特殊性能,用于防火服领域有较大的优势。玄武岩纤维是无机纤维,具有不燃性、耐温性(-269℃~700℃)、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点。缺点是重量较芳纶纤维大,穿着的舒适感不如芳纶纤维防火服。

3.2在过滤环保领域的应用

CBF是一种新型的绿色环保材料,可用于环保领域有害介质、气体的过滤、吸附和净化,特别是在高温过滤领域,CBF的长期使用温度是650℃,远优于传统过滤材料,是过滤基布、过滤材料、耐高温毡的首选材料。

目前过滤材料主要有天然纤维、各种合成纤维、各种无机纤维和金属纤维。由于对耐高温提出了更高的要求,又引进了Nomex、Procon、Torcon、Basfil、P84等。但是,目前所有的过滤材料都不能解决过滤高温介质的问题,而CBF可以在-269~650 ℃的范围内长期使用,它的耐高温性能是其它材料所无法比拟的。加拿大亚伯力(Albarrie)公司是一家有30多年历史的环保工业用集尘滤料的专业公司。他们将CBF用作过滤针刺毡的支基布已经有10多年的历史了。

3.3 CBF增强树脂基复合材料的应用

CBF具有良好的技术特性:低容重,低导热率,低吸湿率和对腐蚀介质的化学稳定性,能够降低结构重量,形成新型结构材料。利用这些特性,在军品和民品领域有广泛的应用。玄武岩纤维增强树脂基复合材料是制造坦克装甲车辆的车身材料,可减轻其重量;用于制造火炮材料,尤其是用于炮管热护套材料可以大大提高火炮的命中率和射击精度。在枪弹、引信、弹匣、大口径机枪枪架、坦克装甲车辆的薄板装甲、汽车发动机罩、减振装置等等方面有大量的应用。在船舶工业中可大量用于船壳体、机仓绝热隔音和上层建筑;用CBF蜂窝板可制成火车车厢板,既减轻了车厢的重量,又是一种良好的阻燃材料。

CBF具有良好的增强效应。单纤维拔丝试验表明,CBF与环氧聚合物的粘合能力高于E 玻璃纤维,而且在采用硅烷偶联剂处理后其粘合能力还会进一步提高,因此,玄武岩纤维可以代替即将禁用的石棉来作为耐高温结构复合材料、橡胶技术制品等增强材料,也可用于制作制动器、离合器等磨擦片的增强材料。表2为各种纤维增强环氧树脂复合材料的机械性能比较。

表2 各种纤维增强环氧树脂复合材料的机械性能比较[2]

另外,CBF还是碳纤维的低价替代品,具有一系列优异性能。尤为重要的是,由于它取自天然矿石而无任何添加剂,是目前为止唯一的无环境污染的、不致癌的绿色健康玻璃质纤维产品。所以玄武岩纤维在复合材料的增强材料领域的应用,已引起广泛的重视并将快速发展。

3.4在电子技术领域的应用

CBF具有良好的介电性能。其含有较多的导电氧化物,是不适合做介电材料的,但是采用某种浸润剂处理纤维表面后,其介电损失角正切比常规玻纤大大降低,它的体积电阻率比E玻璃纤维高1个数量级,所以 CBF非常适合用于耐热介电材料[1]。

CBF是优良的绝缘材料,利用这一介电特性和吸湿率低、耐温好的特性,可以制成高质量印刷电路板,此外,CBF还可以用作风力发电叶片的增强材料[8]。

4玄武岩纤维(CBF)生产工艺

虽然CBF的生产技术看似简单,但实际上颇为复杂,需要很多的技术诀窍。为实现高质量玄武岩的工业生产,需要考虑各方面的技术复杂性和设计专用设备。

图1为目前典型的CBF生产工艺流程:首先要选用合适的玄武岩矿原料,经破碎,清洗后的玄武岩原料储存在料仓1中待用,经喂料器2用提升输送机3输送到定量下料器4喂入单元熔窑,玄武岩原料在1500℃左右的高温初级熔化带5下熔化,目前玄武岩熔制窑炉均是采用顶部的天然气喷嘴6的燃烧加热。熔化后的玄武岩熔体流入拉丝前炉7,为了确保玄武岩熔体充分熔化,其化学成分得到充分的均化以及熔体内部的气泡充分的挥发,一般需要适当提高拉丝前炉中的熔制温度,同时还要确保熔体在前炉中的较长停留时间。最后,玄武岩熔体进入两个温控区,将熔体温度调至约1350℃左右的拉丝成型温度,初始温控带用于“粗”调熔体温度,成型区温控带用于“精”调熔体温度。来自成型区的合格玄武岩熔体经200 孔的铂铑合金漏板8拉制成纤维,拉制成的CBF在施加合适浸润剂9后经集束器10及纤维张紧器11,最后至自动绕丝机12[9]。

1-料仓;2-喂料器;3-提升输送机;4-定量下料器;5-原料初级熔化带;6-天然气喷嘴;7-二级熔制带(前炉);8-铂铑合金漏板;9-施加浸润剂;10-集束器;11-纤维张紧器;12-

自动卷丝机

图1 CBF生产工艺流程

尽管连续玄武岩纤维在各个方面表现出优异的特性,但是如果想要将这些特性发挥出来,仍有一些技术上困难要去克服。

5目前面临的问题

5.1玄武岩成分波动大

CBF的生产存在一些困难。不同类型的玄武岩矿石具有不同的特性和化学结构。由于玄武岩是由地球熔岩形成的,因此造成它的先天不足,就是其成分的波动,不仅不同矿床成分波动较大,就是同一矿点化学成分也有一定的波动范围。这就直接导致了玄武岩纤维性能波动大,使其在高端领域上的大量应用受到限制。制造CBF对使用的玄武岩原料有一定的选择性,一般要求玄武岩原料中的基本没有耐高温的晶相,这种晶相在不完全的熔制工艺中易形成二次结晶的晶核而影响玄武岩拉丝过程的稳定性[9]。

5.2生产过程中的消耗成本

连续CBF主要成本集中在所用的天然气燃料,铂铑合金漏板的消耗量及其使用寿命。

(1)较高的能源价格

我国天然气的价格较高,为了保证连续玄武岩纤维的生产成本,就必须改造矿石熔化炉,燃气-空气系统,燃气烧喷的结构,采用新工艺技术,新型能源供应系统,新的耐火材料和保温材料[10]。

(2)铂铑合金漏板的消耗

连续玄武岩生产过程中随着漏板温度的提高,高温蠕变会影响到纤维成型过程的稳定性及漏板的使用寿命,熔体中的含铁类氧化物成分会明显增加对铂铑合金的侵蚀,铂铑拉丝用漏板也是玄武岩纤维生产工艺中的关键设备之一,它直接影响着纤维生产的效率,纤维的质量及检修周期,最终影响玄武岩纤维的生产成本。能否实现2000 吨以上的池窑化生产和1200~2000孔多孔大漏板拉丝工艺还有待研究[3]。

6结论与展望

从全球的发展水平看,全世界玄武岩纤维的技术及规模尚处于初级阶段,这给我们追赶乃至超过国外的先进技术水平提供了很大的发展空间和市场机遇。我们要充分认识到:第一,我国连续玄武岩纤维与发达国家的巨大差距和亟待强化发展的重要意义;第二加强工艺及设备的工程化配套研究,进一步加强高新技术纤维产业信息化和标准化工作的重要性,由浙江石金玄武岩纤维有限公司牵头制订的《水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维》(GB/T 23265—2009)国家技术标准在列。这是我国乃至全球第一个有关玄武岩纤维的国家级技术标准,将于今年11月5日全面实施。我们也要继续努力进一步加强相关检测标准制定,推动连续玄武岩产业安全和可持续发展。

参考文献:

[1]齐风杰,李锦文,李传校,等.连续玄武岩纤维研究综述[J].高科技纤维与应用,2006,31(2):42-46.

[2]王岚, 陈阳, 李振伟. 连续玄武岩纤维及其复合材料的研究[J].玻璃钢/复合材料, 2000(6): 22-24.

[3]石钱华.国外连续玄武岩纤维的发展及其应用[J].玻璃纤维,2003(4):27-31.

[4] 陈阳. 一种新型矿物棉材料-连续玄武岩纤维[J]. 保温材料与节能技术, 1999(3): 18-21.

[5] 胡显奇,申屠年.连续玄武岩纤维在军工及民用领域的应用[J].高科技纤维与应用,2005,30(6):7-13

[6] 陈阳,王岚,李振伟.玄武岩纤维性能及应用[J].新型建筑材料, 2000(8):29.

[7] RAB NOV ICH F N,ZUEVA V N, MAKEEVA L V.Stability of basalt fibers in a medium of hydrating cement[J]. Glass and Ceramics, 2001(58):11-12.

[8] 李新娥.连续玄武岩纤维的研发及其应用.第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C].宁波:北京纺织工程学会,2008:166-170.

[9] 李平,智欧.正确认识玄武岩纤维[J].玻璃纤维,2008(3):35-41.

[10] 谢盖尔.玄武岩纤维的特性及其在中国的应用前景.玻璃纤维,2005(5):44-48.

(作者单位:辽宁纤维检验局)

我国玄武岩纤维产业发展现状

自2002年9月科技部将“玄武岩连续纤维及其复合材料”项目列入国家863计划,玄武岩连续纤维产业已经在中国走过八个年头。俗话说万事开头难,处于创业期里的中国玄武岩纤维产业在曲折起伏中努力前行。为了不重演碳纤维的覆辙,国家曾给予玄武岩纤维很大地关注和支持。然而随着时间的推移,工艺技术不成熟、产品性能不稳定、相关标准体系不完善

加之金融危机导致的全球经济不景气,让刚起步的中国玄武岩纤维产业步履蹒跚,一些走在前面的企业不幸成为先烈。

一、行业运行现状

1、企业现状

截止到2010年上半年,国内已经实现生产的玄武岩纤维企业主要有浙江石金、四川航天拓鑫、牡丹江金石、山西巴塞奥特、阜新矿业、营口洪源等几家,2009年全行业粗略统计年产量在2000吨左右,其中浙江石金、航天拓鑫和阜新矿业的规模稍大。销售方面各企业的产品销售率普遍不高,库存积压较多。

表1 我国现有玄武岩纤维生产企业及其基本情况

目前国内企业所能生产的玄武岩连续纤维直径最细在6微米左右,各厂家大都以9-13微米纤维为主打产品。原丝强度0.50-0.55N/Tex,比无碱玻纤略高,但波动性比较大。根据国外的研究资料来看,玄武岩纤维的强度可达3300Mpa以上,折算过来单丝强度应该在1.179 N/Tex,由此可见,在现有的生产工艺条件下,原纱的单丝强力利用率还比较低。因此需要通过进一步的技术改进和规范管理,来稳定和提高纤维的质量。另外玄武岩纤维也被尝试用作功能性材料,通过近几年应用实践发现,玄武岩纤维的耐化学性能较为稳定,但热学性能表现与之前实验室研究得出的结论出入较大,需要重新进行研究分析。

2、工艺技术水平

炉窑方面,目前国内玄武岩纤维生产工艺主要有全电熔炉和气电结合炉两种。其中由四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司自主研制的气电结合炉玄武岩纤维生产成套设备,被西方人称为新型模块式玄武岩纤维生产设备,并被认为是符合低能耗发展方向,其经验对于玄武岩纤维技术的发展产生了新的促进作用。

漏板方面,目前各企业已经在完善200孔漏板拉丝工艺的基础上,逐步尝试400孔漏板

和多漏板熔炉技术。另外漏板温度控制和热换漏板技术都已经比较成熟,漏板使用寿命也正逐步延长,200孔漏板寿命已经基本能达到3个月以上。

3、制品开发与市场推广应用情况

目前的玄武岩纤维还谈不上制品深加工,只能依靠各纤维生产厂家根据市场需求,参照玻璃纤维制品的生产工艺进行制品开发,并以委托代加工的方式进行样品生产实践,有的企业甚至没有自己专门的产品研发团队。因此研发周期往往不能自主控制,研发结果与研发预期相差较远,效果大打折扣。

目前玄武岩纤维涉及到的应用领域主要是建筑结构补强、道路交通和玻璃钢三大领域。近年来,一些与玄武岩纤维相关的标准陆续颁布实施,如《GB/T 23265-2009 水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维》、《JT/T 776-2010 公路工程玄武岩纤维及其制品》等,另外在《JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范》、《GB/T 6719-2009 袋式除尘器技术要求》等标准中也有所提及,这为玄武岩纤维的普及推广奠定了基础。

玄武岩纤维的应用领域概述

由于玄武岩纤维具有上述优异的性能,其应用领域相当广泛,国内外主要将其用于制备摩擦材料、热绝缘材料、造船材料、过滤材料、军工和航空航天材料以及水泥基复合材料等。

1 摩擦材料

1971年美国专利US3896075就提出了用玄武岩棉替代石棉用于摩擦材料,使用的玄武岩棉是通过离心喷吹法制得的,纤维平均直径为10~11m,在干法混料时要求纤维的长度不超过2.5mm,专利所使用的配方中玄武岩棉所占的质量分数为40%~60%,树脂为8%~15%,其他为填料和添加剂。用该方法制成的摩擦片高温性能好、摩擦系数稳定,比传统的石棉摩擦材料具有更高的剪切强度和更好的抗折强度。()

2 隔热材料()

玄武岩材料在建筑上是很好的保湿材料,做蒙古包用其隔热保温性能比羊毛好,而且不燃烧。()

3 造船材料

匈牙利研究将玄武岩纤维用于造船业。用玄武岩连续纤维材料所造船艇,除较高力学性能之外,还获得较好的耐海水性、耐热性及隔音性,使船内环境改善。玄武岩连续纤维还具有良好的加工性,可用于制造非织造布以及多种复合织物。据称,低价的玄武岩连续纤维非织造布,能使船体质量减轻,成本与使用E-玻璃纤维非织造布相同。Kamenny Vek公司现可生产多种玄武岩连续纤维织物,满足有关造船的需要。()

4 过滤材料

加拿大亚伯力(Albarrie)公司是一家有30多年历史的环保工业用集尘滤料的专业公司。他们将玄武岩纤维用作过滤针刺毡的基布已经有10多年的历史了。俄罗斯与乌克兰用玄武岩制成的过滤布等已经完全能在高温条件下工作。()

5 军工、航空航天材料

由于高温下的稳定性,以玄武岩连续纤维为增强材料制成各种性能优异的复合材料,在火箭、导弹、战斗机、核潜艇、军舰、坦克等武器装备的国防军工领域及航空航天领域也有广泛的应用。它可以促进军队武器装备的升级换代,增强军队的战斗力,可在某些领域替代碳纤维,节约相关武器装备的制造成本。

6 玄武岩纤维在水泥基复合材料中的应用前景展望

虽然国内用玄武岩增强水泥或混凝土的例子还不多,但从其性能看,玄武岩纤维与其他增强纤维比对水泥或混凝土具有较好的增强效果。例如用玄武岩纤维增强铁路水泥枕木可解决其耐久性,尤其适合在青藏高原等气候多变地区使用。由于抗碱性较好,据估计玄武岩纤维混凝土可使用50~100年。用玄武岩纤维增强水泥基复合材料还可降低制品的成本。

玄武岩纤维可用来代替钢筋增强混凝土。钢筋增强混凝土板是一种在路桥建筑中普遍使用的混凝土制品。钢筋长期在水泥中容易产生锈蚀造成建筑结构的破坏。国外于上世纪90年代开始推广用玻璃纤维增强筋来替代钢筋。研究表明玻璃纤维的拉伸强度高于钢筋,受水泥的侵蚀远远低于钢筋,尤其是对于直接暴露在易遭受海水、海风影响的沿海地区的建筑、桥梁、公路、停车场,更能体现出用玻璃纤维增强比钢筋优越的特性。而玄武岩纤维的抗碱性能优于玻璃纤维,拉伸强度也更高一些,更可大大提高混凝土制品的使用寿命。

由于玄武岩纤维具有较高的强度、弹性模量、耐高温和优良的耐化学腐蚀性能,其在水泥基复合材料中有广阔的应用前景。用玄武岩短纤维或连续纤维编织物、无捻粗纱制成的材料,为在加固堤坝、水电站水坝、高速公路和立交桥以及沥青混凝土路面、飞机起落跑道等重要且经常受到高湿度、酸、碱、盐类介质作用的建筑结构中的应用开辟了广阔的前景。

连续玄武岩纤维(CBF)的发展及应用前景

摘要:介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状,连续玄武岩纤维性能和应用领域,表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料,过滤材料,增强复合材料,电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题,给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准,促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。

连续玄武岩纤维(CBF)是以天然的火山喷出岩作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域,故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓,玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。

1国内外发展研究状况

1.1国外发展研究状况

以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术,但没有实质性生产。

20世纪50年代初期,德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料,采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm~30μm的玄武岩棉。随后60年代初期,美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺,使玄武岩棉产量迅速增长前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利,在消化、吸收的基础上,成功地将该项技术应用于玄武岩棉的生产,设计生产能力为日产38吨~40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953~1954年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60~70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作,乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体,主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于1972年开始研制制备CBF,曾经研制出20多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年,前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛应用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产,产品全部用于前苏联国防军工和航天﹑航空领域。

1991年前苏联解体后,此项目开始公开,并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体,客观上影响了CBF的推广应用,但是,由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能,而且性价比好,引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。

1.2国内发展研究现状

我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。

2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发,横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。

目前,发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测:2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。

2玄武岩纤维(CBF)的性能

2.1新型环保性材料

CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金属氧化物排出,使CBF 制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出,不向大气排放有害气体,无工业垃圾及有毒物质污染环境。玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维,被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域,因而,CBF被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。

2.2功能性优良的材料

CBF是继碳纤维﹑芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维的第四大高技术纤维支柱,在许多条件下可替代碳纤维﹑芳纶纤维,在某些场合甚至比上述两种纤维性能还好。玄武岩纤维及其制品的异常优越性能具体表现在以下几个方面:

(1)显著的耐高温性能和热震稳定性。CBF的使用温度范围为-260℃~880℃,这一温度远远高于芳纶纤维、无碱E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢,接近硅纤维、硅酸铝纤维和陶瓷纤维;热震稳定性好,在500℃温度下保持不变,在900℃时原始重量仅损失3%[5]。

(2)较低的热传导系数。CBF的热传导系数为0.031W/m·K~0.038W/m·K,低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢。

(3)高的弹性模量和抗拉强度。CBF的弹性模量为:9100kg/mm2~11000kg/mm2,高于无碱玻纤、石棉、芳纶纤维、聚丙稀纤维和硅纤维。CBF的抗拉强度为3800~4800MPa,比大丝束碳纤维、芳纶、PBI 纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高,与S玻璃纤维相当。

(4)化学稳定性好。CBF的耐酸性和耐碱性均比铝硼硅酸盐纤维好[6~7]。其耐久性﹑耐候性﹑耐紫外线照射﹑耐水性﹑抗氧化等性能均可与天然玄武岩石头相比美。

(5)吸音系数较高。CBF的吸音系数为0.9~0.99,高于无碱玻纤和硅纤维;优良的透波性和一定的吸波性,吸音和隔音性能优异,具有良好的隐身性能,可制做隐身材料。

(6)良好的电绝缘性和介电性能。CBF的比体积电阻较高为1×1012Ω·m,大大高于无碱玻纤和硅纤维;体积电阻率比电绝缘E玻璃纤维高一个数量级,介电损失角正切高50%。

(7)较低的吸湿性。CBF的吸湿性低于0.1%,低于芳纶纤维、岩棉和石棉。

(8)天然的硅酸盐相溶性。与水泥﹑混凝土的分散性好,结合力强,热胀冷缩系数一致,耐候性好。

3玄武岩纤维(CBF)的应用

3.1防火隔热领域的应用

CBF用于防火服正处于起步阶段,由于其本身的特殊性能,用于防火服领域有较大的优势。CBF是无机纤维,具有不燃性、耐温性(-269℃~650℃)、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点。缺点是比重较芳纶纤维大,穿着的舒适感不如芳纶纤维防火服。如果CBF与其它纤维混纺可制成阻燃面料,用于部队的相关装备显然是有明显优势的。

CBF织成的防火布耐高温、隔热效果好、无熔融滴落、无有毒气体排出、无热收缩,是防火服、防火毯、防火帘的优良材料,耐温可高达650℃,极限氧指数大于68,大大优于芳纶等到有机纤维。CBF的高温使用性能虽然低于氧化铝纤维、碳化硅纤维,但是高于所有的有机纤维,而且其超低温使用性能是最好的。再从性价比看,CBF价格是所有高性能纤维中最低的。国外一直将杜邦的Kavlar、Nomex、Teflon

作为防火面料的首选,虽然具有抗高温、抗化学反应的性能,但是在370℃以上的高温下被碳化和分解。CBF用于防火服正处于起步阶段,由于其起本身的特殊性能,用于防火服领域有较大的优势。玄武岩纤维是无机纤维,具有不燃性、耐温性(-269℃~700℃)、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点。缺点是重量较芳纶纤维大,穿着的舒适感不如芳纶纤维防火服。

3.2在过滤环保领域的应用

CBF是一种新型的绿色环保材料,可用于环保领域有害介质、气体的过滤、吸附和净化,特别是在高温过滤领域,CBF的长期使用温度是650℃,远优于传统过滤材料,是过滤基布、过滤材料、耐高温毡的首选材料。

目前过滤材料主要有天然纤维、各种合成纤维、各种无机纤维和金属纤维。由于对耐高温提出了更高的要求,又引进了Nomex、Procon、Torcon、Basfil、P84等。但是,目前所有的过滤材料都不能解决过滤高温介质的问题,而CBF可以在-269~650℃的范围内长期使用,它的耐高温性能是其它材料所无法比拟的。加拿大亚伯力(Albarrie)公司是一家有30多年历史的环保工业用集尘滤料的专业公司。他们将CBF用作过滤针刺毡的支基布已经有10多年的历史了。

3.3CBF增强树脂基复合材料的应用

CBF具有良好的技术特性:低容重,低导热率,低吸湿率和对腐蚀介质的化学稳定性,能够降低结构重量,形成新型结构材料。利用这些特性,在军品和民品领域有广泛的应用。玄武岩纤维增强树脂基复合材料是制造坦克装甲车辆的车身材料,可减轻其重量;用于制造火炮材料,尤其是用于炮管热护套材料可以大大提高火炮的命中率和射击精度。在枪弹、引信、弹匣、大口径机枪枪架、坦克装甲车辆的薄板装甲、汽车发动机罩、减振装置等等方面有大量的应用。在船舶工业中可大量用于船壳体、机仓绝热隔音和上层建筑;用CBF蜂窝板可制成火车车厢板,既减轻了车厢的重量,又是一种良好的阻燃材料。

CBF具有良好的增强效应.单纤维拔丝试验表明,CBF与环氧聚合物的粘合能力高于E玻璃纤维,而且在采用硅烷偶联剂处理后其粘合能力还会进一步提高,因此,玄武岩纤维可以代替即将禁用的石棉来作为耐高温结构复合材料、橡胶技术制品等增强材料,也可用于制作制动器、离合器等磨擦片的增强材料。表2为各种纤维增强环氧树脂复合材料的机械性能比较。

表2各种纤维增强环氧树脂复合材料的机

械性能比较[2]

另外,CBF还是碳纤维的低价替代品,具有一系列优异性能。尤为重要的是,由于它取自天然矿石而无任何添加剂,是目前为止唯一的无环境污染的、不致癌的绿色健康玻璃质纤维产品。所以玄武岩纤维在复合材料的增强材料领域的应用,已引起广泛的重视并将快速发展。

3.4在电子技术领域的应用

CBF具有良好的介电性能。其含有较多的导电氧化物,是不适合做介电材料的,但是采用某种浸润剂处理纤维表面后,其介电损失角正切比常规玻纤大大降低,它的体积电阻率比E玻璃纤维高1个数量级,所以CBF非常适合用于耐热介电材料[1]。

CBF是优良的绝缘材料,利用这一介电特性和吸湿率低、耐温好的特性,可以制成高质量印刷电路板,此外,CBF还可以用作风力发电叶片的增强材料[8]。

4玄武岩纤维(CBF)生产工艺

虽然CBF的生产技术看似简单,但实际上颇为复杂,需要很多的技术诀窍。为实现高质量玄武岩的工业生产,需要考虑各方面的技术复杂性和设计专用设备。

尽管连续玄武岩纤维在各个方面表现出优异的特性,但是如果想要将这些特性发挥出来,仍有一些技术上困难要去克服。

5目前面临的问题

5.1玄武岩成分波动大

CBF的生产存在一些困难。不同类型的玄武岩矿石具有不同的特性和化学结构。由于玄武岩是由地球熔岩形成的,因此造成它的先天不足,就是其成分的波动,不仅不同矿床成分波动较大,就是同一矿点化学成分也有一定的波动范围。这就直接导致了玄武岩纤维性能波动大,使其在高端领域上的大量应用受

到限制。制造CBF对使用的玄武岩原料有一定的选择性,一般要求玄武岩原料中的基本没有耐高温的晶相,这种晶相在不完全的熔制工艺中易形成二次结晶的晶核而影响玄武岩拉丝过程的稳定性[9]。

5.2生产过程中的消耗成本

连续CBF主要成本集中在所用的天然气燃料,铂铑合金漏板的消耗量及其使用寿命。

(1)较高的能源价格

我国天然气的价格较高,为了保证连续玄武岩纤维的生产成本,就必须改造矿石熔化炉,燃气-空气系统,燃气烧喷的结构,采用新工艺技术,新型能源供应系统,新的耐火材料和保温材料[10]。

(2)铂铑合金漏板的消耗

连续玄武岩生产过程中随着漏板温度的提高,高温蠕变会影响到纤维成型过程的稳定性及漏板的使用寿命,熔体中的含铁类氧化物成分会明显增加对铂铑合金的侵蚀,铂铑拉丝用漏板也是玄武岩纤维生产工艺中的关键设备之一,它直接影响着纤维生产的效率,纤维的质量及检修周期,最终影响玄武岩纤维的生产成本。能否实现2000吨以上的池窑化生产和1200~2000孔多孔大漏板拉丝工艺还有待研究[3]。

6结论与展望

从全球的发展水平看,全世界玄武岩纤维的技术及规模尚处于初级阶段,这给我们追赶乃至超过国外的先进技术水平提供了很大的发展空间和市场机遇。我们要充分认识到:第一,我国连续玄武岩纤维与发达国家的巨大差距和亟待强化发展的重要意义;第二加强工艺及设备的工程化配套研究,进一步加强高新技术纤维产业信息化和标准化工作的重要性,由浙江石金玄武岩纤维有限公司牵头制订的《水泥混凝土和砂浆用短切玄武岩纤维》(GB/T23265—2009)国家技术标准在列。这是我国乃至全球第一个有关玄武岩纤维的国家级技术标准,将于今年11月5日全面实施。我们也要继续努力进一步加强相关检测标准制定,推动连续玄武岩产业安全和可持续发展。

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玄武岩纤维混凝土的特性及应用

Ana lysis on Ulti m a te Bear i n g Capac ity of Rock Founda ti on HOU Da 2wei (Chongqing Survey I nstitute,Chongqing 400020,China ) Abstract:Many high 2risie buildings are based on r ock foundati on in mountainous city,s o how to evaluate the bearing capacity of r ock foundation is the core for r ock foundation engineering . In view of the influence of central major stress and lithology and rock structure characteristics on rock foundati on bearing capacity,this paper equates j ointing r ock with discontinuous mediu m characteristics to continuous medium,and then seeks for s olution with instant fricti on angle and slip 2line field theory . It establishes analysis model for ulti m ate bearing capacity of r ock foundation and verifies feasibility of the model through calculati on .Key words:r ock foundation;ulti m ate analysis;slip 2line field theory;bearing capacity 收稿日期:2009-02-23 作者简介:武 迪(1984-),男,山东泰安人。硕士研究生,主 要从事钢筋混凝土结构方面的研究。E 2mail:wudi610@ https://www.doczj.com/doc/661200230.html, 。 玄武岩纤维混凝土的特性及应用 武 迪,邵式亮 (空军工程大学工程学院,西安 710038) 摘 要:介绍玄武岩纤维的发展及特点,归纳、总结了玄武岩纤维混凝土(BFRC )的主要特征。 对近年来玄武岩纤维在混凝土结构的抗冲击、加固补强、耐腐蚀性和动态能量耗散等方面的研究进行了阐述,有助于玄武岩纤维混凝土在实际工程中的推广应用。 关键词:玄武岩纤维混凝土;增强增韧;加固补强;动态能量耗散中图分类号:T U5281572 文献标志码:A 文章编号:1003-8825(2010)02-0037-03 0 引言 玄武岩纤维是一种由火山喷发形成的玄武岩矿石经高温熔融、拉丝而成的无机纤维材料,其外观为深褐色,色泽与碳纤维相似。作为国内最近几年刚刚研发出的一种新型纤维材料,玄武岩纤维具有独特的力学性能、良好的稳定性以及较高的性价比,这使其成为一种良好的混凝土增强材料,在建筑领域有着广阔的应用前景。 1 玄武岩纤维111 发展概况 玄武岩纤维于1953~1954年由前苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发。1985年,第一台工业化生产炉于乌克兰纤维实验室(TZI )建成投产,采用200 孔漏板、组合炉拉丝工艺。在2002年前,前苏联诸国每年大约有500t 连续玄武岩纤维产品,主要用于军工行业。现今玄武岩纤维生产池窑已发展到年产 700t 规模,使用400孔漏板拉丝技术 [1] 。俄罗斯与 乌克兰在玄武岩纤维研究、生产及制品的开发上,代表了世界的最高水平,其生产的玄武岩纤维产品性能稳定,且已开发出了上百个品种。美国对玄武岩纤维的研究虽然起步较晚,但其生产池窖现已发展到 1000~1500t 规模,使用800孔漏板拉丝技术。近 几年来,德国、日本等国也相继展开了这方面的研究工作,并取得了一系列新的应用研究成果。目前,我国玄武岩纤维的研究开发、制备和应用尚处于较为初级的阶段,但部分技术已经达到了国际先进水平,且其应用领域也在不断拓展。 112 主要特点 玄武岩纤维与碳纤维、芳纶纤维等其它高科技纤维相比,具有很多独特的优点。它具有很好的耐温性能,可在-269~700℃范围内连续工作;有优良的化 ? 73?武 迪,等;玄武岩纤维混凝土的特性及应用

玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景分析

玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景 核心提示:近几年来,随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗,使得资源开发变得愈加 紧张,按照当今的开采及耗损量,保守估计,石油及钢材 近几年来,随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗,使得资源开发变得愈加紧张, 按照当今的开采及耗损量,保守估计,石油及钢材只能维持30~50年。因此,开发可替代钢材的材料显得尤为重要。在50年代末,就有人提出以石代钢的想法,自70年代,玄武岩纤维的成功研发,使得这一想法得以实现。 玄武岩纤维具有力学性能佳,耐高温性能好,化学性能稳定,生产过程环保等优点。 玄武岩纤维复合材料的性能远远比钢材优异,而其重量却远小于钢材,将其应用于汽车上, 可以大大的减轻汽车的负重,从而降低能源消耗,而其性能又能得以极大的提升。玄武岩纤维制品具有可自然降解性,与环境相容性好的优点,既符合汽车材料向着高性能发展的要求,也符合国家对于汽车材料绿色环保的要求,在汽车行业中有着良好的应用前景[1-4]。 1玄武岩纤维的优异特性 1.1力学性能 玄武岩纤维的密度为 2.5~2.7g/cm3,拉伸强度为3000~3500MPa,弹性模量为100~150GPa,断裂伸长为 3.2%,莫氏硬度为 6.5~7.5°,因此它具有优异的耐磨抗拉增强性能加拿大一家公司研制生产的玄武岩连续纤维其拉伸强度达到4840MPa,接近于高强碳纤维,而其成本却远低于碳纤维 1.2吸音性能 玄武岩纤维具有优异的吸声性能,将其制品在不同音频下的吸音系数进行实验得出, 随着频率的增加,它的吸声系数显著增加[5]。如选用材料直径1~3μm的玄武岩纤维制成的(密度为15kg/m3,厚度为30mm)吸音材料,其吸音性能见表1。

玄武岩纤维

玄武岩纤维 简介 玄武岩纤维(Basalt Fiber)是玄武岩石料在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。 玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料,它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后,通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好,而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外,玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少,对环境污染小,产品废弃后可直接转入生态环境中,无任何危害,因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一,在我国基本上实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。 玄武岩纤维表面较光滑,表面能较低,经过表面改性后,其表面增加纳米SiO2粒子,有效地提高纤维表面粗糙度,增加了微生物与载体间的有效接触面积;改性后表面有阳离子的存在,载体表面电位升高,载体表面带正电荷,利用静电吸力促进微生物固定,有利于微生物固定化;改性后表面的活性官能团,增加了载体的表面能,所含有羟基、羰基或羧基等,对微生物在载体表面粘附生长有积极的作用。通过玄武岩纤维载体表面改性,使其具有良好的亲水性和微生物负载性能,使之能够负载更多的生物量,且长时间保持较高的微生物活性,从而实现

更有效通过生物膜法降解水体中污染物。 玄武岩的发展 (1)玄武岩连续纤维作为一种新型绿色环保材料出现在20世纪60年代初。 (2)从70年代起,美国和德国的科学家先后对玄武岩纤维的制备进行了大量的研究。 玄武岩纤维的组成与结构 玄武岩纤维的密度在2.6~3.05g/cm3之间,主要组分如下表所示。 表1 玄武岩纤维主要组分含量 组分SiO2Al2O3CaO FeO MgO Na2O Fe2O3K2O TiO2P2O5含量51.4 14.83 10.26 8.47 5.92 2.42 1.73 1.20 0.84 0.32 玄武岩纤维各组分的作用如下表所示。 表2 玄武岩纤维革组分作用 组分SiO2 、 Al2O3 FeO Fe2O3 TiO2CaO MgO 作用提高纤维的化学 稳定性和熔体的 黏度提高成纤的使用 温度 提高纤维的化学稳定 性、熔体的表面张力和 黏度 属于添加剂范畴, 有利于原料的熔化 和制取细纤维 玄武岩纤维的性能 (1)热稳定性。玄武岩纤维板的热导率低,在25℃下的热导率仅为0.04W/(m?K),可以在650℃高温下使用,而玻璃纤维在同一条件的使用温度不超过400℃。 (2)声绝缘性。随着频率的增加,其吸音系数显著增加。玄武岩纤维隔音和吸音效果好,采用玄武岩纤维制作的隔音材料在航空、船舶等领域有着广阔的前景。 (3)介电性能、电绝缘性能和电磁波的透过性。玄武岩纤维具有良好的介电性能。它的体积电阻率比玻璃纤维要高一个数量级。玄武岩中含有质量分数不到20%的导电氧化物,可用于制造新型耐热介电材料。玄武岩纤维具有比玻璃纤维高的电绝缘性和对电磁波的高透过性。

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年工业大学研究院与航天万欣科技组建了航天拓鑫科技,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的俄金碳材料科技(由黄金屋真空科技与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团俄金玄武岩纤维。经近两年来的技术开发,横店集团俄金玄武岩纤维采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前,发展中的横店集团俄金玄武岩纤维是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。 2玄武岩纤维(CBF)的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

属氧化物排出,使CBF制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出,不向大气排放有害气体,无工业垃圾及有毒物质污染环境。玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维,被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域,因而,CBF被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。 2.2功能性优良的材料 CBF是继碳纤维﹑芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维的第四大高技术纤维支柱,在许多条件下可替代碳纤维﹑芳纶纤维,在某些场合甚至比上述两种纤维性能还好。玄武岩纤维及其制品的异常优越性能具体表现在以下几个方面: (1)显著的耐高温性能和热震稳定性。CBF的使用温度围为-260 ℃~880 ℃,这一温度远远高于芳纶纤维、无碱E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢,接近硅纤维、硅酸铝纤维和瓷纤维;热震稳定性好,在500℃温度下保持不变, 在900℃时原始重量仅损失3%[5]。 (2)较低的热传导系数。CBF的热传导系数为0.031 W/m·K~0.038 W/m·K,低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢。 (3)高的弹性模量和抗拉强度。CBF的弹性模量为:9100 kg/mm2~11000 kg/mm2,高于无碱玻纤、石棉、芳纶纤维、聚丙稀纤维和硅纤维。CBF 的抗拉强度为3800~4800 MPa,比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高,与S玻璃纤维相当。 (4)化学稳定性好。CBF的耐酸性和耐碱性均比铝硼硅酸盐纤维好[6~7]。其耐久性﹑耐候性﹑耐紫外线照射﹑耐水性﹑抗氧化等性能均可与天然玄武岩石头相比美。 (5)吸音系数较高。CBF的吸音系数为0.9~0.99,高于无碱玻纤和硅纤维;优良的透波性和一定的吸波性,吸音和隔音性能优异,具有良好的隐身性能, 可制做隐身材料。

桥面系及附属工程专项施工方案之欧阳音创编

目录 一、工程概况 (2) 二、编制依据及编制原则 (2) 2.1、编制依据 (2) 2.2、编制原则 (2) 三、施工总体部署 (2) 3.1、施工总体目标 (2) 3.2、施工用水、用电 (2) 3.3、机械设备配置 (2) 3.4、混凝土供应 (2) 3.5、施工人员配备 (2) 3.6、技术准备 (2) 3.7、施工现场准备 (2) 四、工期保证体系及保证措施 (2) 4.1、工期保证体系 (2) 4.2、工期保证措施 (2) 4.3、施工工期计划及进度安排 (2)

五、总体施工方案 (2) 5.1、湿接缝、横隔板 (2) 5.2、防撞护栏 (2) 5.3、桥面铺装 (2) 5.4、伸缩缝 (2) 六、质量保证体系及保证措施 (2) 6.1、质量保证体系 (2) 6.2、工程质量保证措施 (2) 6.3、组织保证措施 (2) 6.4、思想教育保证措施 (2) 6.5、技术管理保证措施 (2) 6.6、施工保证措施 (2) 七、安全保证措施 (2) 7.1、高空施工安全 (2) 7.2、混凝土施工安全 (2) 7.3、用电安全 (2) 7.4、设备安全 (2) 八、夜间施工 (2) 8.1、夜间施工安排 (2) 8.2、夜间施工措施 (2)

一、工程概况 我标段施工起点里程为K3+013.019,终点里程为K7+550.6,工程起点位于二环路紫荆北路路口,沿线经永丰立交、红牌楼立交、双楠立交,止于二环路清水河大桥南端,全长4537多米。主要包括二环路主线高架桥、双楠立交匝道、永丰立交节点、平行匝道、上主线桥、下主线桥。 我标段负责施工的桥面系及附属工程主要包括:湿接缝、横隔板、防撞护栏、桥面铺装层、伸缩缝等。 横向湿接缝设置于每两片预制小箱梁之间,厚20cm,宽度有0.88m、0.747m、0.555m、0.465m、0.53m、0.532m、0.78m、0.79m、0.532-0.907m、0.532-0.782m、0.78-0.53m、0.79-0.532m等多种,砼采用C50和C55。 主线湿接缝布置示意图 湿接缝钢筋布置图 横隔板分为端横隔板和中横隔板,厚度分别为39cm和19cm,宽度同横向湿接缝宽度,砼采用C50和C55。

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发,横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前,发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。 2玄武岩纤维(CBF)的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

连续玄武岩纤维的发展和应用前景

连续玄武岩纤维的发展及使用前景 2010年3月15日中国纤检 摘要:介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状,连续玄武岩纤维性能和使用领域,表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料,过滤材料,增强复合材料,电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题,给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准,促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。 关键词:连续玄武岩纤维;防火隔热;过滤环保;增强复合;高技术纤维 连续玄武岩纤维(CBF)是以天然的火山喷出岩作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛使用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域,故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓,玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。 1国内外发展研究状况 1.1国外发展研究状况 以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术,但没有实质性生产。

20世纪50年代初期,德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料,采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm~30μm的玄武岩棉。随后60年代初期,美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺,使玄武岩棉产量迅速增长前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利,在消化、吸收的基础上,成功地将该项技术使用于玄武岩棉的生产,设计生产能力为日产38吨~40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953~1954 年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60~70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作,乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体,主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于 1972 年开始研制制备CBF,曾经研制出 20 多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年,前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛使用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产,产品全部用于前苏联国防军工和航天﹑航空领域。 1991年前苏联解体后,此项目开始公开,并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体,客观上影响了CBF的推广使用,但是,由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能,而且性价比好,引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院和成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。

聚乙烯生产塑料玩具工艺

第一步:认识垃圾收集办法如何运作。
第二步:与清洁服务承包商或垃圾收集商合作,商议收集废纸的时间和地方,然后共同推选计划。
第三步:从以下的多个收集办法,选择其中一个。各住户把废纸放在门外垃圾桶旁边。每层楼放置一个收集废纸的容器,以便住户可以把废纸直接放入容器内;在大厦内选定一处适中的地点,在该处设立中央收集站,让住户放置废纸。
第四步:应妥善安排废纸公司在收集废纸当日前来搬走废纸,以免过多的废纸在大厦垃圾房内堆积。
以下是一些通常可以回收再造成的纸张和不可以回收再造物品,但实际情况,须视个别造纸厂的需要而定。

可回收再造:
报纸
周刊
钉装或线装书本杂志(但必须撕去光面纸制封面)
所有信笺纸张(包括颜色纸、电脑纸和咭纸等)
信封和文件夹(可连邮票,但必须除去黏性纸条及透明胶面)
邮寄宣传纸张(注:橡盘圈、纸夹和书钉无需清除,因为在再造成过程中,它们自会被除去但大件的金属扣件及其他污染物必须除去。)
不可回收再造:< br> 用胶水装订的书本杂志
纸杯、纸碟、蜡纸、纸餐巾、而纸、抹手纸、自动黏贴、或附有胶水,胶带的贴纸。
废纸再利用技术
1.废纸再利用的新技术
用废纸或废纸板作原料,可以制作农用育苗盒,采用生物技术生产乳酸等化工产品,还可以生产各种功能材料如包装材料、隔热隔离材料、除油材料,亦可用于制作纸质家具等。下面分述如下:1)制作农用育苗盒利用废纸纤维特别是一些低档次的废纸纤维与玄武岩纤维或矿渣纤维育苗盒。产品可自然降解,降解后即成为土壤的母质,因此,不对环境造成二次污染。由于加入了玄武岩纤维或矿渣纤维,使得产品的挺度高。既便于使用,又可节约部分植物纤维。此技术的优势还在于所使用的废纸纤维不必经过脱墨等处理,避免由此产生大量废液,有利于节约宝贵的水资源并保护生态环境。
2.制造包装材料或容器
以废纸为原料可生产高强度埋纱包装纸袋。夹在纸中的是可在90℃水中溶解的水溶性纱线,可以实现完全回收利用。因而是一种双绿色包装材料。该包装纸可广泛用于水泥、粮食、饲料、茶叶以及日用购物袋、取款袋等生活领域。随着环保要求越来越严格,以往使用的一次性杯、盘、饭盒及包装材料等不可降解产品,属于禁止使用之列。其有效的替代品即为纸浆模塑产品。在一些工业发达国家纸浆模塑制品在工业产品包装领域所占比重已高达70%,其中绝大部分使用的原料为废纸纸浆模塑制品,用作部分复印机用包装盒的包装材料。这种模型制品是把纸浆做成商品形状后固化的,使用的原料为100%的废纸,容易回收利用。美国模压纤维技术公司把旧报纸粉碎,加水打浆并模压成型,代替泡沫塑料用作玩具、计算机驱动磁盘和外围设备等的包装填料。日本的花王公司开发出用废纸生产纸瓶的模塑技术。这种纸瓶由3层组成,中间是纸浆,内侧和外侧为涂层,可以用螺旋、盖或金属薄片封口。纸瓶的强度与塑料瓶不相上下。利用模具可制造出形状各异的纸瓶。
我国的纸浆模塑业起步较晚,但也取得了长足的进展,由简单的果托、蛋托之类的低档产品发展到工业品包装和食品包装物上。目前,我国纸浆模塑制品在工业产品包装领域所占比重为5%。
3.采用生物技术生产乳酸
Kat aoka Shigyo KK公司开发出一种以旧报纸为原料生产乳酸的低成本的生产方法,乳酸可用于发酵、饮料、食品和药物生产中,它作为可生物降解塑料的原料也具有很大的吸引力。该生产乳酸的方法是:首先用磷酸把旧报纸处理一下,然后在纤维素酶的存在下制成葡萄糖。

玄武岩纤维的发展与应用

连续玄武岩纤维的发展与应用 1、摘要(双文) 2、定义 3、组成3 33 26 9 、基本物理、力学、化学性质57 (图) 4、构件力学性能 5、生产工艺原料天然玄武岩可成纤的条件8 35 26(方法流程设备8) 6、国内外生产现状7(生产厂家1、进展和存在的问题) 7、应用方面及现状各行业(土工、军工。。。) 8、发展前景19 9 9、参考文献总结(外文???)

前言 2我国现很多房屋、桥梁、隧道等建筑物,由于材料老化、荷载增加、结构部分损坏、使用功能改变、设计与施工缺陷以及地震、战争等原因,均会导致原有结构的承载力满足不了要求,为此,需进行加固和修复。23目前面临着大规模的补强加固、改建和扩建工程,其中建筑材料的选择尤为重要。新型复合建筑材料发展很快,主要有钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土等。玄武岩纤维是近几年在中国发展起来的新型材料,由于其较其他纤维材料性能优异、性价比好,尤其具有良好的抗拉强度和韧性,在防护工程补强加固、抗爆方面具有广阔的应用前景。 10众所周知,地壳由火成岩、沉积岩和变质岩组成。玄武岩属于火成岩的一种,是一种以SiO2和Al2O3为主的矿物岩石。23连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,简称CBF)是前苏联经过了30多年的研究开发的高科技纤维。3在整个生产和应用过程中无环境污染,属于绿色生态材料[1,2]。23 CBF是以天然的火山喷出岩(玄武岩矿石)作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1 450℃~1 500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。10目前CBF 的研究重点在CBF的制备和应用上。与碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维等其它高科技纤维相比,CBF具有许多独特的优点,如突出的力学性能、耐高温、可在-269~650℃范围内连续工作,耐酸碱,吸湿性低,此外还有绝缘性好、绝热隔音性能优异、良好的透波性能等优点。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛应用于航空航天、建筑、化工、医学、电子、农业等军工和民用领域,23尤其是最近几年,中国也有了CBF的批量生产,因此迫切需要开展玄武岩纤维及其增强复合材料的应用研究。 23 康婷白应生玄武岩纤维的特性及其在防护工程领域的应用山西建筑第34卷第11期 2 0 0 8年4月185 186 10 齐风杰,李锦文,李传校,魏化震,高永忠连续玄武岩纤维研究综述高科技纤维与应用第31 卷第2期2006年4月42-46 3 吕海荣,杨彩云,韩大伟复合材料用玄武岩增强纤维的性能研究材料工程/ 2009年增刊89-91 1 2 [1]谢尔盖,李中郢.玄武岩纤维材料的应用前景[J] .纤维复合材料, 2003,17(3):17-20. [2]崔毅华.玄武岩连续纤维的基本特性[J] .纺织学报,2005,26(5): 57-60. 3 1玄武岩纤维的组成与结构 1.1玄武岩纤维的组成 玄武岩纤维的成分几乎囊括了地壳中的所有元素,Si,Mg,Fe,Ca,Al,Na,K等主要元素成分,约占99%以上。在PHLIPS XL30 EDS电子探针能谱仪上进行玄武岩纤维元素含量的测定,发现其主要成分如下下(原子分数/%):Si=26.36,Ca=18.93,Al=7.89, Mg=6.90,O=31.81,K=1.18,Na=1.63,Ti=1·26,Fe=4.04。玄武岩的化学组成如表1所示[5] https://www.doczj.com/doc/661200230.html,

玄武岩纤维水泥混凝土应用技术手册

玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 玄武岩纤维水泥混凝土 应用技术手册 1、短切玄武岩纤维 玄武岩纤维是一种无机纤维材料,用纯天然火山喷出岩为原料,经1450~

1500℃高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,其外观为金褐色,具有卓越的综合性能和较低的价格,在讲究绿色、环保、节约资源的今天,玄武岩纤维是一种理想的材料,具有广阔的应用领域和发展前景。短切玄武岩纤维是由相应的连续玄武岩纤维基材为原料短切而成的长度小于50mm,能均匀分散在水泥混凝土中的无机矿物纤维。 2、短切玄武岩纤维的特性 (1)原材料的天然性。由于生产连续玄武岩纤维的原料取决于天然的火山喷出岩,除了它与生俱来就具有很高的化学稳定性和热稳定外,其中并没有与人类健康有害的成分。 (2)性能的综合性。玄武岩纤维是名副其实的“多能”纤维。譬如既耐酸又耐碱、既耐低温又耐高温,既绝热电绝缘又隔音,拉伸强度超过大丝束碳纤维,断裂延伸率比小丝束的碳纤维还要好,具有较高的抗压缩强度、剪切强度和在耐恶劣环境中使用的适应性、抗老化性等有优异的综合性能。 (3)成本的低廉性。水泥混凝土用的玄武岩纤维价格明显低于钢纤维、碳纤维等,和合成纤维相当。 (4)天然的相容性。玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维,用它与水泥混凝土和砂浆混合时很容易分散,新拌玄武岩纤维混凝土的体积稳定、和易性好、耐久性好,具有优越的耐高温性、防渗抗裂性和抗冲击性。 除了它具有强度高、防渗抗裂、耐高温、耐酸碱腐蚀能力强、抗冲击性好等一系列优点外,它还在我国分布较广,价格便宜,造价低,还兼有绿色、环保、节约资源等优势,产品符合国家相关产业政策。且大量试验证明玄武岩纤维对混凝土性能有很好的改善作用,与钢纤维和合成纤维相比,玄武岩纤维的结合性更好,玄武岩纤维抗腐蚀耐锈蚀性均好于其它纤维。因此,玄武岩纤维用于水泥混凝土中有其自身的优势和特点,相比钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、合成纤维混凝土和碳纤维混凝土较有明显的性能、价格等综合优势 3、玄武岩纤维的技术指标 随着国家863计划“玄武岩纤维及其复合材料”等课题的研发完成,《水泥混凝土和砂浆用玄武岩纤维》(GB/T 23265-2009)国家标准及《公路工程玄武岩纤维及其制品第1部分:玄武岩短切纤维》(JT/T )交通部标准的实施,玄

湖北省黄石市2020版高二下学期期末政治试卷A卷

湖北省黄石市2020版高二下学期期末政治试卷A卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共28题;共56分) 1. (2分)第二十四届世界哲学大会将于2018年由中国承办,这是中国首次获得世界哲学大会的承办权。哲学具有无限关怀和终极追问的特点,总揽一切,综括一般,仰观宇宙之无穷,俯究万物之运动。这段话表明() ①哲学的研究对象即自然、社会和人类思维发展的最一般本质和规律 ②哲学从一般规律中概括和总结出各种特殊规律 ③哲学是一门包罗万象、囊括万物的综合性科学 ④哲学把整个世界以及人与世界的关系作为自己的研究对象 A . ①② B . ①④ C . ②③ D . ③④ 2. (2分) (2017高二上·北京期中) “天灾不由人,抗灾不由天”这一说法是() A . 主观唯心主义观点,它夸大了人的主观能动性 B . 客观唯心主义观点,它认为有一个主宰万物的天 C . 辩证唯物主义观点,它坚持尊重客观规律和发挥主观能动性的统一 D . 形而上学观点,它割裂了人和自然的关系 3. (2分) (2016高三上·黄石月考) 爱因斯坦又对了!在这位大科学家提出引力波的预言百年之后,美国科学家2016年2月11日宣布第一次直接探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”,它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。这说明() ①人能够能动的改造世界②主动创造性是认识世界的重要条件 ③人的认识能力是无限的④意识具有相对的独立性

A . ①② B . ②④ C . ①③ D . ①④ 4. (2分)(2018·浙江模拟) 2017年9月,中德研究团队通过控制实验条件,可高效、可控地在玄武岩表面“生长”出高温裂解碳纳米颗粒涂层或碳纳米管,颠覆了传统玄武岩纤维是绝缘材料的概念,实现了导电玄武岩纤维的制备。这体现了() A . 客观规律会随着实践的发展而不断超越自身 B . 人们可以在认识规律的基础上改造客观事物 C . 人们能创造条件改变不利于发展的客观规律 D . 人们可以在遵循规律的基础上调整固有规律 5. (2分) (2017高二上·湖北期中) 在快节奏生活的时代,人们提出了“慢生活”理念,一些人逐步接受了该理念,并加入到“慢餐饮”、“慢旅游”、“慢运动”等行列。这反映了() A . 哲学是对具体生活的概括和升华 B . 哲学来源于人们形成的世界观 C . 方法论影响世界观 D . 世界观决定方法论 6. (2分) (2017高二上·江苏期中) 朋友相见,一般用“士别三日,当刮目相看”来称赞对方。士别三日之所以需要刮目相看是因为() A . 世界是客观的 B . 联系是普遍的 C . 事物是发展的 D . 联系是客观的

连续玄武岩纤维的发展及应用前景定稿版

连续玄武岩纤维的发展及应用前景精编 W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001 年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004 年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发,横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前,发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。 2玄武岩纤维(CBF)的性能 2.1新型环保性材料

连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考

“点石成金”当梦想遭遇现实 ——连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考 浙江石金玄武岩纤维有限公司胡显奇 “点石成金曾是一种神话,一种比喻,如今这种梦想已经成真,人们用普通的石头——玄武岩拉丝并制作出各种高级产品就是最典型的事例。”这是长期从事地质与环境研究的中国科学院院士刘嘉麒在《绿色高新材料——玄武岩纤维具有广阔前景》一文中所作的阐述。然而,当“点石成金”神奇而美好的梦想遭遇现实时,却并不浪漫和乐观,发展的道路崎岖坎坷,先驱者要披荆斩棘,更要经受凤 凰涅槃的洗礼。 连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,以下简称CBF)是以火成岩中的玄武岩为唯一原料,在1450℃~1500℃条件下进行熔融拉丝而成的纯天然连续纤维。其突出的综合性能使之有望发展成为国防安全和国民经济发展领域不可或缺的重要基础材料之一。但确切地说,与其它高技术纤维一样,目前CBF在中国乃至在全球的发展状况还不足以成为“产业”。不过,作为一种代表未来绿色材料发展方向的纯天然高技术纤维,尤其是作为新资源产业,玄武岩纤维终将破茧而出。在此,笔者结合自己从事CBF研究、开发、生产和营销8年多来的实践和思考谈一些也许并不成熟的看法,供关注CBF产业发展的政府部门、专家学者、投资者和企业界人士参考。 现状——激流涌动

回眸玄武岩纤维在前苏联于1985年获得初级生产技术后的这一段发展历程,不难发现其发展历程呈现出了“U”字型轨迹。1991年的苏联解体对CBF产业造成了极大的影响,在随后的十几年时间里,发展陷于停滞。近5年,随着世界经济的高速发展和环境友好概念的深入人心,CBF再次走向前台。目前全世界只有乌克兰、俄罗斯、格鲁吉亚、中国、韩国、奥地利、比利时和德国等少数国家拥有CBF工业生产技术,全世界生产厂家不超过20家。主要集中于乌克兰、俄罗斯和中国,形成了“三足鼎立”的格局(见表1)。 表1:世界CBF生产商情况统计 从熔融拉丝使用的能源来分类,其炉型大致可以分为3种:一是以天然气或液化气为能源的火焰炉,以俄罗斯Kamenny Vek公司和我国的成都拓鑫公司为代表;二是全电熔炉,以我国的浙江石金公司为代表;三是气电结合炉 我国从2005年有小规模生产开始,6年间进入到连续玄武岩纤维领域的企业达到了6家以上,他们分别是:横店集团控股的“浙江石金玄武岩纤维有限公司”(由横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司与浙江得邦高技术纤维有限公司合并而成)、中国航天科技集团控股的“四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司”、辽宁营口百盛纤维制品有限公司、牡丹江电力公司控股的“牡丹江金石玄武岩纤维有限公司”、辽宁阜新煤矿控股的“辽宁金石科技集团有限公司”、辽宁营口市宏源

江苏省建设工程检测人员上岗证考试水泥物理力学性能A卷教学教材

江苏省建设工程检测人员上岗证考试水泥物理力学性能A卷

江苏省建设工程质量检测人员岗位合格证考核试卷 水泥物理力学性能A卷 (满分100分,时间80分钟) 姓名考试号单位 一、单项选择题(每题1分,共计40分) 1.水泥强度试件的养护池水温应控制在。 A、20±1℃ B、20±2℃ C、25±1℃ D、25±2℃ 2.在进行水泥胶砂制备的各个搅拌阶段,时间误差应控制在内。 A、±10s B、±2s C、±5s D、±1s 3.进行水泥胶砂流动度试验,胶砂分两层装入试模,第一层装至截锥圆模高度的 处。 A、2/3 B、1/2 C、1/3 D、1/4 4.流动度试验,从胶砂加水开始到测量扩散直径结束,应在内完成 A、2min B、3min C、5min D、6min 5.复合硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时,当流动度小于180 mm时,应以 的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180 mm。 A、0.01 B、0.1 C、0.001 D、0.02 6.测定水泥标准稠度用量水器精度为。 A、0.1mL,精度为1% B、0.2mL,精度为1% C、±0.5mL D、0.2mL,精度为0.1% 7.比表面积由二次透气试验结果的平均值来确定,如两次试验结果相差以上时, 应重新试验。 A、1% B、2% C、0.2% D、0.1%

8.矿渣硅酸盐水泥的代号为。 A、P·I B、P·F C、P·S·B D、P·C 9.标准法维卡仪,在测定水泥标准稠度、初凝、终凝时其滑动部分的总质量 为。 A、280g±1g B、300g±1g C、320g±1g D、350g±1g 10.硅酸盐水泥分个强度等级。 A、4 B、5 C、6 D、7 11.标准稠度用水量和安定性按照进行检验。 A、GB/T1345-2011 B、GB/T1345-2005 C、GB/T1346-2011 D、GB/T1346-2005 12.水泥试体带模养护的养护箱或雾室相对湿度不低于。 A、95% B、90% C、80% D、80% 13.水泥抗折强度试验时,试验机的加荷速度为。 A、50N/S±5N/S B、50N/S±10N/S C、100N/S±5N/S D、100N/S±10N/S 14.胶砂试件脱模后,养护期间,试体间距不得小于。 A、5mm B、10mm C、20mm D、50mm 15.GB/T 208-1994中水泥密度两次测定结果之差不得超过____ g/cm3。 A、0.01 B、0.05 C、0.02 D、0.03 16.P·Ⅰ型水泥的空隙率采用,P·Ⅱ型水泥的空隙率采用。 A、0.500±0.005,0.530±0.005 B、0.500±0.002,0.530±0.002 C、0.500±0.005,0.500±0.005 D、0.500±0.002,0.500±0.002 17.对行星式水泥胶砂搅拌机描述错误的是。 A、应符合JC/T 681-1997的要求 B、搅拌锅和搅拌叶片应配对使用 C、叶片与锅之间的间隙为3±1mm D、叶片与锅之间的间隙应每年检查一次 18.水泥胶砂抗压强度试验机的最大荷载以 kN为佳。 A、200~300 B、300~600

废纸回收利用资料讲解

精品文档 第一步:认识垃圾收集办法如何运作。 第二步:与清洁服务承包商或垃圾收集商合作,商议收集废纸的时间和地方,然 后共同推选计划。 第三步:从以下的多个收集办法,选择其中一个。各住户把废纸放在门外垃圾桶旁边。每层楼放置一个收集废纸的容器,以便住户可以把废纸直接放入容器内; 在大厦内选定一处适中的地点,在该处设立中央收集站,让住户放置废纸。 第四步:应妥善安排废纸公司在收集废纸当日前来搬走废纸,以免过多的废纸在大厦垃圾房内堆积。 以下是一些通常可以回收再造成的纸张和不可以回收再造物品,但实际情况,须视个别造纸厂的需要而定。 可回收再造: 报纸周刊钉装或线装书本杂志(但必须撕去光面纸制封面)所有信笺纸张(包括颜色纸、电脑纸和咭纸等)信封和文件夹(可连邮票,但必须除去黏性纸条及透明胶面)邮寄宣传纸张(注:橡盘圈、纸夹和书钉无需清除,因为在再造成过程中,它们自会被除去但大件的金属扣件及其他污染物必须除去。) 不可回收再造: 用胶水装订的书本杂志纸杯、纸碟、蜡纸、纸餐巾、而纸、抹手纸、自动黏贴、或附有胶水,胶带的贴纸。 废纸再利用技术 1.废纸再利用的新技术 用废纸或废纸板作原料,可以制作农用育苗盒,采用生物技术生产乳酸等化工产品,还可以生产各种功能材料如包装材料、隔热隔离材料、除油材料,亦可用于制作纸质家具等。 下面分述如下: 1)制作农用育苗盒利用废纸纤维特别是一些低档次的废纸纤维与玄武岩纤维或矿渣纤维育苗盒。产品可自然降解,降解后即成为土壤的母质,因此,不对环境造成二次污染。由于加入了玄武岩纤维或矿渣纤维,使得产品的挺度高。既便于使用,又可节约部分植物纤维。此技术的优势还在于所使用的废纸纤维不必经过脱墨等处理,避免由此产生大量废液,有利于节约宝贵的水资源并保护生态环境。 2.制造包装材料或容器 以废纸为原料可生产高强度埋纱包装纸袋。夹在纸中的是可在90 C水中溶解的水溶性纱线,可以实现完全回收利用。因而是一种双绿色包装材料。该包装 纸可广泛用于水泥、粮食、饲料、茶叶以及日用购物袋、取款袋等生活领域。随着环保要求越来越严格,以往使用的一次性杯、盘、饭盒及包装材料等不可降解 精品文档

全球高强玄武岩纤维行业综述解读

全球高强玄武岩纤维行业综述 2012年02月23日【作者:赵春保】 一、前言 玄武岩纤维材料作为一种战略性新兴产业,由于规模产量太小,没有引起国家层面上的足够重视。这也让从事该项工作研究开发的人很是着急,据说有个别专业从事玄武岩纤维材料研发的企业负责人在时值全国两会召开之际,呼吁国家能够关注玄武岩纤维材料产业的发展,对产业进行扶持,让这个绿色环保的新型材料早日发挥作用。日前,工业和信息化部发布了《化纤工业“十二五”规划》,规划中也提到了连续玄武岩纤,《规划》提出,“十二五”化纤工业将继续保持增长态势,到2015年,化纤产能达到4600万吨、产量4100万吨,化纤占纺织纤维加工总量比例达到76%左右,化纤工业增加值年均增长8%。《规划》明确了优化产品结构、大力发展高性能纤维的目标,并提出要提高差别化纤维品种比重,满足差异化、个性化需求。到2015年,化纤差别化率提高到60%以上;高档面料及制品用化纤自给率达到85%;产业用化纤比例达29%;以弥补棉花不足为主要目标的高仿真、超仿真纤维占化纤总产量的15%。提升高性能纤维产业化能力,到2015年,国内高性能纤维总产能达到16万吨左右。高性能纤维包括芳纶1313、芳纶1414、超高分子量聚乙烯、连续玄武岩纤维、碳纤维、聚苯硫醚、高模高强聚乙烯醇纤维、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等。确实,玄武岩纤维已经名副其实的成为国际市场上第四大高强高模纤维。 二、2005-2012年世界上部分地区玄武岩纤维的产能与技术研发实际情况 目前,全世界能够稳定生产的连续玄武岩纤维生产线约15条,产量不超过一万吨,我国产能约占将近半壁江山了。如2009年11月,中国河北通辉科技与中国航天科技集团所属的四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司进行全面合作,2010年底,总投资8700万元的一期1000吨/年连续玄武岩纤维生产线全面投产。目前,该公司二期5000吨/年玄武岩连续纤维生产线也在积极筹备中。随着对玄武岩复合材料的研发不断取得进展,成本会逐渐降低,应用领域也会越来越宽。其实,最近两年来,国内地区一些研究人员依然对玄武岩连续纤维的研发有着浓厚的兴趣,个别厂家也对该产品的项目上马表示乐观。因为玄武岩纤维性能类似于碳纤维和玻璃纤维,但其物理化学性能却强于玻璃纤维,其价格低于碳纤维,还具有防火阻燃的功能。它是一种优良的矿物纤维原材料,被看作最佳的石棉替代物,近年来受到国内外业界的高度重视。但

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