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玄武岩纤维主要特性及用途简介玄武岩纤维是一种无机非金属纤维，有它独特的性能和应用市场。
玄武岩纤维只有强度高、耐高温、耐久性好、耐腐蚀（耐酸耐碱）、不吸水、介电性能好，防辐射、有一定的吸波和透波等综合性能、性价比也适中的特点。
1.玄武岩纤维的使用温度范围为260~650℃；玻璃纤维为380℃，玄武岩纤维在400℃时，其断裂强度保持在85%；在600℃时，其断裂强度仍能够保持65%。
而且其超低温使用性能很独特。
2.抗拉强度（单丝强度）玄武岩纤维的抗拉强度为3000~4800M pa，与高强S玻纤很相近。
3.耐酸性：玄武岩纤维在饱和Ca(OH)2溶液以及在水泥等碱性介质中耐久性好，能保持高度的稳定性，可代替钢筋用作混凝土建筑结构的增强材料，制作桥梁等大型建筑的结构件。
随着我国玄武岩纤维的批量生产，玄武岩纤维增强水泥再次被业界重视，原来用聚丙烯纤维增强水泥混凝土的部分建材企业积极采用玄武岩纤维增强水泥及其混凝土；另一些建筑结构加固、补强和修复，都取得了较好的效果。
利用玄武岩纤维较高的抗拉强度这一特点，加上它具有与水泥、混凝土的亲和力和耐碱性，在建筑增强领域中的应用具有较大优势和发展潜力。
4.化学稳定性：玄武岩纤维含有的K2O、MgO和TiO2等成分对提高纤维耐化学腐蚀及防水性能起到重要的作用，玄武岩纤维与玻璃纤维在3小时消费者后纤维质量损失的对比情况：在水中玄武岩纤维损失0.002而玻璃纤维则损失0.007；2NNaOH 的溶液里两者分别为0.0275和0.06：在2NHCL中玄武岩纤维仅损失0.022，而E玻璃纤维则损失0.389。
5.热振稳定性玄武岩纤维在200℃下的热振稳定性很好。
采用玄武岩纤维和环氧树脂制成的复合材料在军品和民品上也获得很大的进展，如在喷火口处具有强大的热振冲击力时，玄武岩纤维复合材料也能保持非常好的热振稳定性，加之玄武岩纤维的伸长率高于碳纤维，所以玄武岩纤维还可以制作耐热的复合材料、绝热绝缘复合材料：如仪表盘，电器附件，耐磨高温齿轮、密封件，耐高温衬垫、船舶的绝热材料。
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。
复合材料中常用的纤维种类复合材料是由纤维增强材料与基体材料结合而成的新型材料。
纤维是复合材料中起到增强作用的重要组成部分，常见的纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。
本文将分别介绍这些常用的纤维种类及其特点。
一、玻璃纤维玻璃纤维是一种以玻璃为原料，通过高温熔融后拉丝而成的纤维。
它具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性能和机械强度，是一种常用的增强材料。
玻璃纤维的主要特点有以下几点：1. 轻质：相对密度低，比重约为2.5。
2. 高强度：强度高于一般金属材料，拉伸强度可达到1000 MPa。
3. 耐腐蚀性好：不受酸、碱、盐等化学介质的腐蚀。
4. 绝缘性能优良：具有良好的电绝缘性能。
5. 成本低廉：相对于其他纤维材料来说，玻璃纤维的成本较低。
玻璃纤维的应用领域非常广泛，例如航空航天、汽车制造、建筑材料等。
在航空航天领域，玻璃纤维常用于制造飞机的外壳和内部结构，以提高飞机的强度和减轻重量。
在汽车制造领域，玻璃纤维可以用于制造车身和车顶，以提高汽车的安全性和燃油效率。
在建筑材料领域，玻璃纤维可以用于制造墙体隔热材料和屋顶防水材料。
二、碳纤维碳纤维是一种以聚丙烯腈纤维（PAN）为原料，经过氧化、高温炭化等工艺制成的纤维。
它具有重量轻、强度高、刚度大的特点，是一种高性能的增强材料。
碳纤维的主要特点有以下几点：1. 高强度：碳纤维的强度是钢的2倍以上，拉伸强度可达到2000 MPa。
2. 刚度大：碳纤维的刚度是钢的5倍以上，具有优良的抗弯刚度。
3. 重量轻：相对密度低，比重约为1.8。
4. 耐高温性好：短期耐温可达到2000℃，长期耐温可达到1500℃。
5. 耐腐蚀性好：不受酸、碱、盐等化学介质的腐蚀。
碳纤维的应用领域非常广泛，尤其在航空航天、汽车制造和体育器材等领域表现出色。
在航空航天领域，碳纤维常用于制造飞机的机身、翼面和推进系统等部件，以提高飞机的强度和减轻重量。
在汽车制造领域，碳纤维可以用于制造车身和底盘，以提高汽车的性能和燃油效率。
玄武岩纤维与玻璃纤维的比较玄武岩是一种在全世界大多数国家中都能够找到的火山岩。
在很长时间内，玄武岩被用于浇铸工艺，制作建筑用的砖和板。
在工业用途中，用作钢管内衬的浇铸玄武岩显示了极好的耐磨性。
另外，玄武岩被磨碎之后，还可用作混凝土的集料。
玄武岩纤维与玻璃纤维的相似点与不同点图1 玄武岩纤维布玄武岩纤维采用与玻璃纤维相似的连续工艺制造。
首先将玄武岩石破碎，经洗清后投人熔窑。
此步工序比玻璃纤维简单，因为玄武岩纤维的组成不如玻璃纤维复杂。
玻璃一般由50%的硅砂与硼、铝氧化物等几种其他矿物制成。
这些原料必须在进人熔窑之前分别称量配料。
与玻璃不一样，玄武岩纤维没有其他原料，只需单一投料。
另一方面，对玄武岩原料纯度和稳定性的直接控制也少。
虽然玄武岩和玻璃都是硅酸盐，但熔融玻璃冷却后形成非晶态固体，而玄武岩则具有晶体结构，其结构随各地理区域熔岩流动的具体条件而异。
图2 玻璃纤维布经破碎的玄武岩进人熔窑后在1500℃下熔化(玻璃的熔点为140090-160090 )。
与透明的玻璃不同，不透明的玄武岩不是传输而是吸收红外能。
因此，使用传统玻璃熔窑那样的上方燃烧器来均匀加热玄武岩原料就更困难。
使用上方燃烧器，玄武岩熔体就必须在贮液槽内停留较长时间(几个小时)来达到均匀温度。
因此，玄武岩纤维厂商采用了几种方法来促进均匀加热，包括浸没式电极。
但Technobasalt公司的销售经理称，因质量原因，他的公司宁愿用气熔而不是用电熔，尽管气熔成本高。
最后，该公司采取了两极加热方案，分区采用不同的加热系统。
因为，只有料道部分才需要高精度的温度控制，故在前段加热区可使用更简单的控制系统。
与玻璃纤维一样，玄武岩纤维用铂锗漏板成形。
纤维冷却时施加浸润剂，然后被拉丝机卷绕。
图3 玄武岩纤维纱由于玄武岩纤维的磨损力比玻璃纤维更强，昂贵的漏板需要频繁的重新加工。
漏板磨损时，圆形漏孔受到不均匀的磨损，对工艺控制造成影响。
如果不及时维修，非圆形的漏孔就会形成直径不一的单丝，使生产的无捻粗纱断裂强度不可预测。
玄武岩纤维标准
摘要：
一、玄武岩纤维概述
二、玄武岩纤维的制备方法
三、玄武岩纤维的性能与特点
四、玄武岩纤维的应用领域
五、玄武岩纤维的标准规范
正文：
一、玄武岩纤维概述
玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、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。
玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。
二、玄武岩纤维的制备方法
玄武岩纤维的制备过程主要包括原料准备、熔融、拉丝和后处理等步骤。
首先将玄武岩矿石进行破碎，然后加入熔炉中，在1450～1500 摄氏度的高温下熔融。
接着，将均匀的熔融物通过拉丝漏板先拉成粗纤维，然后粗纤维由拉丝机拉制成各种规格的连续纤维。
最后，根据后续用途采用不同的浸润剂进行浸润处理，加工形成最终产品。
三、玄武岩纤维的性能与特点
玄武岩纤维的性能介于高强度S 玻璃纤维和无碱E 玻璃纤维之间，具有
较高的强度、耐高温性能好、耐酸耐碱、抗紫外线性能强等特点。
与玻璃纤维、碳纤维、芳纶等其他高性能纤维相比，玄武岩纤维不仅力学性能佳，而且具有很多优异功能性。
四、玄武岩纤维的应用领域
玄武岩纤维在我国重点开发的四大类纤维之一，以其为原料制备的各类产品在国防军工、航空航天、消防、环保、汽车制造、石油化工、电力电子、体育、医疗、土木工程等领域得到了大量应用。
玄武岩纤维特性及简介
玄武岩纤维(Basalt fiber)是以玄武岩矿物为原料，利用特殊的技术
及原理，经过熔融、拉伸、形成的细纤维，它是一种类似玻纤维的复合材料，其质量与性能里面优于其他复合材料，其性能及应用非常广泛，如制
造航空航天、车辆、塑料和化学行业的复合材料、土建工程的材料及自行
车及公路车的车架、等等。
1.高抗拉强度。
玄武岩纤维具有超高的抗拉强度，芳纶和氨纶的抗拉
强度是它的2－3倍；耐热性较好，属耐热高分子纤维，最高耐热温度可
达700℃以上，真空和软环境下也可以使用。
2.良好的抗紫外线性和耐腐蚀性。
玄武岩纤维的耐紫外线性能优于芳纶、氨纶、锗纤维等，几乎免受日晒、雨水等天气因素的影响，耐热温度高，可抵抗腐蚀；
3.低线性膨胀系数和较高的横向强度。
玄武岩纤维膨胀系数小，横向
强度高，且抗冲击性能优于玻纤，在航空、航天、车辆、塑料及化学等产
业可广泛应用；
4.低的热膨胀系数和较低的导热系数。
玄武岩纤维的热膨胀系数比玻纤、碳纤维等低，并且具有较低的导热系数，可以起到隔热、保温的作用；。
四种常用FRP材料特性及其应用现状作者：欧盈来源：《科学导报·学术》2019年第23期摘 ;要：FRP是一种高性能复合材料，是当下土木工程领域中一个新的热点研究内容，本文就四种常用FRP的材料特性及其应用现状进行简要介绍。
关键词：CFRP;GFRP;BFRP;AFRP纤维增强复合材料（FRP）是由高性能纤维与基体材料根据一定比例混合，并经过一定工艺复合而成的一种新型复合材料，具有轻质、高强、耐久性好、耐腐蚀性好、可设计性强等优点，广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、化工、医学和机械等领域。
近年来，FRP依靠其自身的优异性能，在土木工程领域备受关注，已成为结构加固和修复工程中使用的重要材料之一，多应用于混凝土构件，也可用作其他复合材料中的增强体。
常用的FRP包括碳纤维增强复合材料（CFRP）、玻璃纤维增强复合材料（GFRP）、玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）和芳纶纤维增强复合材料（AFRP）。
1 CFRP碳纤维增强复合材料（CFRP）是以碳纤维为主要成分，树脂为基体材料，通过将碳纤维单向排列并按一定成型方法形成的复合材料，具有质量轻、抗拉强度高、耐久性好、耐腐蚀性强、施工简便等特点。
其抗拉强度约为3400MPa，弹性模量介于2.3×105 MPa～3.9×105MPa 之间[1]。
与钢材相比，CFRP的弹性模量高于钢材，其抗拉强度约为钢材的10倍，比强度可达钢材的20倍，但重量仅约为钢材的1/5。
同时，CFRP具有较好的疲劳性能，疲劳极限约为静荷强度的70%～80%[2]。
CFRP因其优异的性能，在宇航工业、航空工业、交通运输以及土木建筑方面得到了广泛应用。
在建筑工程中，CFRP的应用形式包括CFRP布、CFRP板、CFRP筋等。
CFRP布因其材质轻巧，外观效果及力学性能好，在加固与修复工程中备受青睐，主要用于构件受拉区，承受拉应力，多用于钢筋混凝土梁、板、柱的加强加固，可大幅度提高其承载能力。
玄武岩是一种坚硬的高密度火山岩，主要由斜长石、辉石、橄榄石、铁质氧化物等矿物组成。
矿物单体间隙由玻璃质充填而形成岩石，外观呈黑灰色。
此类矿物通常由火山地热作用形成，分布于全球各地，每个矿床总体成份略有差异，但总体物理化学性能及成份范围大致相同。
由于玄武岩具有硬度高、耐磨、耐水、耐酸碱腐蚀的特性，常用于铺路和建筑。
但玄武岩可以制成几微米直径的连续纤维可纺纱、织布，制成具有独特物理化学性能的产品却鲜为人知。
现就笔者所知作扼要介绍：一、连续玄武岩纤维的开发与发展玄武岩纤维是人类受“天工造物”的启迪：发现正在喷发的火山岩浆被劲风吹散成棉絮状随风飘荡，形成了天然无序的原始玄武岩短纤维（棉）。
玄武岩纤维的研发首先从前苏联开始。
二十世纪六十年代前苏联国防科研部就开始研发玄武岩纤维。
连续玄武岩纤维（美国简称BCF、俄罗斯RU、乌克兰BC）于1985年在乌克兰率先实现了工业化，产品全部用于国防军工和航天航空领域。
连续玄武岩纤维的生产工艺与玻璃纤维相似。
主要区别是省却了复杂的配料工序，无有毒有害的化工原料（纯碱、硼砂、砒霜、氟化物等）加入。
因而，生产中无空气污染。
生产方法是把玄武岩粉碎后直接投入到窑炉中，经1450℃～1500℃熔融后，从铂铑合金的漏孔中流出直接拉制成无限长的连续纤维。
可直接纺纱织布，也可以直接做缠绕纱、短切纱直接使用。
产品呈深棕色，有金属光泽。
由于玄武岩原料来源广泛，价格便宜，无污染。
产品性能优异，用途广泛，继前苏联之后，美国、德国、日本等一些科技发达国家都加强了对连续玄武岩纤维的研究开发。
七十年代，美国在华盛顿州立大学建立了试验室，研究连续玄武岩纤维制造技术。
2003年，美国军方又不惜重金收购了刚建立不久的连续玄武岩纤维工厂。
工厂就设在美国南部阿拉巴马军事基地，产品100％用于军工。
日本于1991年开始从乌克兰购买玄武岩纤维，2001年又投资4000万美元扩建原工厂，产品全部运回国内。
随着科学技术的发展和对连续玄武岩纤维优异性能认识的不断深入，加之原料来源广泛、成本低、无污染，产品综合性能好，性价比好的特点，已引起世界各国的注意。
