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《连续玄武岩纤维及其复合材料的研究》一、引言近年来，连续玄武岩纤维及其复合材料作为一种新型材料备受关注。
玄武岩作为一种具有优良物理化学性能的矿物，其连续纤维被广泛应用于复合材料领域。
本文将从深度和广度两个方面对连续玄武岩纤维及其复合材料进行综合评估，并探讨其在不同领域内的应用。
二、连续玄武岩纤维的优势1. 物理化学性能突出连续玄武岩纤维具有优良的物理化学性能，如高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等特点，使其在复合材料中具有独特的优势。
在工程结构中，连续玄武岩纤维复合材料能够有效提高材料的强度和韧性，改善其疲劳性能，在航空航天、汽车制造、建筑等领域具有广泛的应用前景。
2. 可持续性发展玄武岩属于地球资源中丰富的矿物之一，其开采成本低、资源丰富，具有可持续发展的潜力。
利用玄武岩制备连续纤维及其复合材料，不仅可以提高材料的使用寿命，还能够有效地减少资源的浪费，符合现代社会对于可持续发展的要求。
三、连续玄武岩纤维及其复合材料的应用领域1. 航空航天领域在航空航天领域，要求材料具有轻质、高强度、耐高温等特点，连续玄武岩纤维复合材料能够满足这些要求。
其在飞机机身、发动机零部件、导弹制造等方面有着广泛的应用前景。
2. 汽车制造领域汽车制造领域对材料轻质化、高强度、耐磨耐腐蚀等性能要求较高，连续玄武岩纤维复合材料可以满足这些需求。
应用于汽车车身、零部件等方面，可以降低汽车自重，提高燃油利用率，减少排放，对于节能减排具有重要意义。
3. 建筑领域在建筑领域，连续玄武岩纤维复合材料可以用于加固混凝土结构、制作装饰板材等，提高建筑材料的抗风、抗震、防火性能，增加建筑物的使用寿命，对于提高建筑物的安全性和耐久性起着重要作用。
四、个人观点及总结个人认为，连续玄武岩纤维及其复合材料的研究与应用，将对现代工程技术和材料科学发展产生重要的影响。
其在各个领域的广泛应用将带来更高效、更安全、更可持续的解决方案，对于推动工业进步和社会发展具有积极的意义。
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。
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。
玄武岩纤维专利分析玄武岩纤维又被称作连续玄武岩纤维，是玄武岩产业中的重要支柱，也是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料。
将玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制成为玄武岩纤维，强度与高强度S玻璃纤维相当，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。
早在2002年，玄武岩连续纤维已被列入我国“863”计划，十多年来，拥有自主知识产权的玄武岩纤维制造技术、工艺及设备，达到了国际先进水平。
以玄武岩纤维为基础的复合材料，可以应用于航空航天、车船制造、防护领域、建筑、环保等军民两用领域。
关键詞：玄武岩纤维；环保纤维；自主知识产权1 我国玄武岩纤维技术发展现状近几年由发改委、工信部、城建部等下发的文件均多次提到玄武岩纤维，可见我国对玄武岩纤维的重视程度。
各个玄武岩原料产地政府也对玄武岩纤维产业化大开绿灯。
我国的玄武岩技术到底达到了怎么样的水平，那么从专利的角度对玄武岩纤维技术进行解读。
从图1可以看出我国在玄武岩纤维领域申请专利数量排名世界第一，是排名第二的俄罗斯的2倍还多，但是由于我国专利分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利，而在1568件专利中，发明专利的占比为30.68%，仅为481项，高质量的发明专利数量略逊于俄罗斯，位居第二。
2 我国玄武岩纤维专利分析从图2玄武岩纤维专利申请趋势可以看出，我国的玄武岩纤维领域专利申请量2004年以后开始逐年递增，从2012年开始中国专利申请数量增长引领了世界专利申请数量的增长。
从玄武岩纤维领域专利转让的趋势也可以看出2009年以后中国专利转让数量的变化跟世界专利转让数量变化趋势保持了一致。
近年来我国专利转让趋势呈爆发增长趋势，说明玄武岩纤维领域的企业更加重视知识产权的保护和技术创新的重要性。
我国玄武岩纤维专利排名前10的申请人分别为四川航天五源复合材料有限公司、四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司、安徽梦谷纤维材料科技有限公司、东南大学、佛山市特固力士工业皮带有限公司、山东聚智机械科技有限公司、哈尔滨时代创新科技发展有限公司、江苏天龙玄武岩连续纤维高新科技有限公司、上海博格工业用布有限公司，其中有9家是企业，虽然数量并不算多，但是说明该行业创新以企业为主体，较易形成产业化。
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；。
连续玄武岩纤维的概述及其增强复合材料在包装箱上的应用摘要本文首先简要陈述了连续玄武岩纤维及其优良特性，着重介绍了其在包装箱领域的应用及性能优势。
此外，文中对玄武岩纤维增强复合材料的发展前景进行了展望。
关键词连续玄武岩纤维；性能；应用；包装箱；结构设计中图分类号TQ34 文献标识码 A 文章编号1674-6708（2015）146-0052-02连续玄武岩纤维（简称CBF）早期主要由前苏联科研工作者历经30多年的全面研究制备而来，并在该国军事国防领域中广泛推广使用，比如复合材料弹药包装箱、轻型战斗机、坦克装甲、反潜导弹等。
最近几年，国内部分厂家经过不断的工艺摸索和改进，已经实现了玄武岩纤维拉丝的技术突破和批量生产，玄武岩纤维各类织物、鳞片等也相继得到应用。
以玄武岩纤维增强复合材料为本体制备的各项产品综合性能优异，可在机械制造、建筑消防、绿色环保、航空航天、军工等领域广泛应用。
特别是在环保要求越来越高的今天，玄武岩纤维结合可降解树脂制备的复合材料制品将会给玻璃钢行业注入一股全新的活力。
1 玄武岩纤维简介CBF是以火山岩（多种玄武岩等）为原料，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，是一种纯天然的无机非金属材料。
玄武岩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，是纯天然的高技术纤维，因纤维颜色呈金褐色，又被称为“金色纤维”，是碳纤维的低价替代品。
2 CBF的优异性能2.1 突出的耐温性能连续玄武岩纤维的耐热性能远优于普通玻璃纤维，几乎接近耐高温的石英玻璃纤维。
其使用温度范围为：-269～700℃（软化点为960℃），而玻璃纤维为-60～450℃。
碳纤维的抗氧化性较差，在300℃即会产生CO等氧化物；间位芳纶最高使用温度仅250℃。
[1]2.2 突出的抗拉强度CBF的抗拉强度为3800～4800MPa，高于大丝束碳纤维、芳纶、PBI 纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维等，与S玻璃纤维相当。
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。
塑料增强用玄武岩纤维1.前言连续玄武岩纤维(con tinuous basa lt fiber,CBF)是一种无机纤维。
它是用火山爆发冷凝形成的一种火山喷出岩(包括玄武岩、安山岩)为原料, 无须任何添加剂经高温熔融后快速拉制而成的连续纤维,由于玄武岩熔化过程中没有硼和其它碱金属氧化物排出, 使玄武岩连续纤维的制造过程对环境无害,无工业垃圾,不向大气排放有害气体,玄武岩连续纤维是21世纪又一种新型的环保型纤维。
玄武岩纤维是于1953~ 1954年由前苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发的,并于1985年实现工业化生产。
虽然连续玄武岩纤维的制备工艺与玻璃纤维拉丝工艺有诸多相似之处, 但因玄武岩矿石熔点高及灰度大, 使得连续玄武岩纤维的制造过程更加困难和复杂。
目前世界上仅有俄罗斯、乌克兰、美国、中国等少数国家掌握了这种连续纤维的生产工艺, 可实现玄武岩连续纤维及其制品的生产。
2.研究进展和现状2.1国外玄武岩纤维的研究及其发展国外玄武岩纤维的研究及其发展据初步了解,现在200~750 t级玄武岩纤维生产线在俄罗斯有6条、格鲁吉亚有2条、乌克兰有1条,其产品在独联体各国已成功应用于各种工业领域,并大量出口到西方国家。
后来,他们又向比利时、加拿大和印度等国转让过技术,加拿大最近已建了1条线。
2.2我国玄武岩纤维的发展我国玄武岩分布很广,因此具有稳定的原料来源。
我国对于玄武岩纤维的研究始于20世纪70年代起,当时国家建筑材料科学院和南京玻璃纤维研究设计所曾先后进行相应的的研究,但没获得成功。
近年来,玄武岩纤维在我国发展较为迅速,我国成为拥有世界上最领先的玄武岩纤维生产技术的几个国家之一,多家研究机构相继发表了许多研究成果。
2002年,我国将/连续玄武岩纤维及其复合材料0列入国家863计划。
目前该项目正成为各地发展高技术材料热门选择的对象。
/十五0期间,拥有自主知识产权的863计划成果为玄武岩纤维项目的产业化奠定了坚实的基础。
中国玄武岩纤维行业产能、产量与竞争格局分析一、玄武岩纤维行业概况玄武岩连续纤维是一种新型无机纤维，是以天然玄武岩为原料，经过1450～1500℃高温熔融后通过铂铑合金漏板拉丝而制成的连续纤维，其生产的过程常被人们形象地称为“点石成金”。
玄武岩连续纤维以其力学性能优异、耐高温及耐侵蚀性介质性能好、吸湿性低、绝缘性好、绝热隔音性能优异、良好的透波性能等优点，被列入我国“十三五”战略性新兴产业重点产品，是我国重点发展的四大高技术纤维之一。
最早的连续玄武岩纤维制造技术是1992年法国人Paul提出的，但并没有实质性的工业化生产；我国开展连续玄武岩纤维的研究较晚，起步于本世纪初，早期借鉴了俄罗斯和乌克兰的生产技术，但未形成产业化生产。
二、中国玄武岩纤维行业市场现状分析目前，全国工商注册的连续玄武岩纤维生产厂家共有70余家，其中规模化生产（3000吨/年以上）的厂家12家，2020年全国连续玄武岩纤维产能达3.55万吨，产量1.09万吨。
中国的连续玄武岩纤维产量占全世界总产量的1/2，四川省的产量居全国之首。
产值方面，2020年四川省连续玄武岩纤维产值为1.76亿元，位居全国第一；浙江省、贵州省、江苏、河南省连续玄武岩纤维产值分别为0.2亿元、0.1亿元、0.06亿元与0.06亿元，2020年合计2.18亿元。
四川省连续玄武岩纤维产业主要分布在成都经开区、德阳罗江区、达州高新区、广安华蓥山等地，形成“一体三翼”产业布局，四川省初步形成了从矿石开采、原丝生产、复合材料到应用产品的全产业链，在全国形成示范引领效应。
三、中国玄武岩纤维进出口现状分析进出口数量方面，据统计，2015-2019年我国玄武岩纤维出口量逐年增长，出口量从2245.1吨增长至9143吨，2020年下降至5513.4吨，截至2021年1-10月我国玄武岩纤维出口量为4796.8吨，同比增长8.78%；进口方面，据统计，2021年1-10月我国玄武岩纤维进口量大幅增长，进量为997.1吨，同比增长578.79%。
玄武岩纤维特性及简介
玄武岩是一种火成岩，主要由辉石和斜长石组成，其中辉石占比较大。
它是地球上最常见的火成岩之一，广泛分布于地壳的上层，是形成板块构
造和地壳演化的重要组成部分。
1.强度和硬度：玄武岩纤维具有很高的拉伸和压缩强度，比许多其他
纤维材料都要好。
它的硬度也很高，能够抵抗外部冲击和磨损。
2.轻质：尽管具有高强度和硬度，玄武岩纤维的密度相对较低，比许
多其他纤维材料如玻璃纤维和碳纤维要轻。
这使得它成为一种理想的结构
材料，可以减轻重量并提高物体的性能。
3.耐高温：玄武岩纤维具有出色的耐高温性能，能够在高达1000摄
氏度以上的温度下保持其力学性能和稳定性。
这使得它在高温环境下的应
用十分广泛。
4.耐腐蚀性：由于玄武岩纤维是由无机材料制成的，因此它对于化学
品和腐蚀性环境具有很强的抵抗能力。
这使得它非常适合在海洋环境、化
学工厂等腐蚀性环境中使用。
5.绝缘性能：玄武岩纤维具有很好的绝缘性能，可以有效地隔离电流
和热量。
这使得它在电子设备、炉炉、储能设备等领域有着广泛的应用。
6.高频特性：玄武岩纤维的高频特性优良，延伸至毫米波和太赫兹波段。
这使得它在通信、雷达等领域有着重要的应用，能够提高系统的传输
性能。
总之，玄武岩纤维是一种具有优异特性的材料，不仅具有高强度、高
硬度、耐高温和耐腐蚀性，而且还具有轻质、绝缘性能和高频特性等。
这
些特性使得它在各种应用领域都有重要作用。
未来，随着对高性能材料需求的不断增加，玄武岩纤维有望进一步发展和应用。
玄武岩纤维宏达玻纤2007-04-10 16:36:13 阅读189 评论1 字号：大中小订阅[ ]玄武岩纤维单向布玄武岩纤维单向布是采用高性能玄武纤维织成的一种工程材料。
GBF生产的玄武岩纤维单向布是在单丝上均匀的涂有适合于酚醛、环氧树脂的浸润剂，适合于聚酯、环氧、酚醛、尼龙等树脂性能的要求。
并在浸润剂中有与各种树脂相匹配的偶联剂，充分发挥玄武岩纤维单向布的增强作用。
玄武纤维单向布尤其适合于替代碳纤维单向布用于建筑桥梁加固补强和修复，其BFRP 比CFRP 具有更突出的综合性能和性价比。
在在建筑加固领域，玄武岩纤维单向布用于柱体的抗震加固的BFRP 性能非常接近CFRP ,某些指标数据比BFRP 更优越。
产品应用：建筑桥梁结构的加固、补强和修复；雷达罩、发运机部件、雷达天线；坦克装甲车车体、结构件、车轮毂、扭力杆和套管；体育滑水板、高山滑雪板、冲浪板等。
玄武岩纤维单向布在结构加固工程中的应用。
玄武岩纤维单向布在结构加固工程中的应用1.材料概况：玄武岩纤维具有优越的物理学性能，良好的粘合性，耐热性及抗腐蚀性等，非常适用于土木工程领域。
由于玄武岩纤维单向布不但抗拉强度高，而且具有良好的高延伸率（3.1%）。
在极限状态下破坏时，可以通过自发形变大量吸收能量，所以用于抗震加固方面有独特的优异性能。
玄武岩纤维单向布是一种不导电的绝缘材料。
在地铁隧道，电器化铁路以及一些防磁化，电绝缘，防磁性能高的建筑加固工程中，玄武岩纤维单向布有非常明显的优势。
再加上玄武岩纤维单向布在加固工程中施工也非常方便，与胶粘剂结合更好，树脂的浸渍性浸透性都高于碳纤维，以此可提高建筑结构的抗运动荷载能力和抗冲击能力，适合于加固桥梁的土墩、柱、梁等部位。
玄武岩纤维单向布在建筑结构加固中的应用，最突出的实例为：上海某烂尾楼的改造和加固，上海某底层建筑加高，江苏某危房和危楼的建筑加固，浙江某服务性建筑物的改造加固，中部地区某高速公司桥梁的改造和加固。
“火山岩變絲”之玄武岩纖維介紹問：什麼是連續玄武岩纖維？答：連續玄武岩纖維（Continuous Basalt Fibre）簡稱CBF，是以火山岩（多種玄武岩等）為原料，在1450～1500℃高溫熔融後拉絲而成的、比頭發絲細若干倍、幾萬米不斷頭的連續纖維。
它不添加任何輔料，是純天然的高技術纖維。
因纖維顏色呈金褐色，又被稱為“金色纖維”。
CBF具有系列優異性能，如耐酸、耐鹼、耐高溫且耐低溫（-269～+650℃），具有較高拉伸強度和模量，防火阻燃、耐紫外線光照、不吸濕、電絕緣等，因此又被稱為“礦物纖維”、“耐溫纖維”、“不燃纖維”、“多能纖維”、“高性能纖維”等。
其織品可製成氈、帶、繩、板、棒等，與樹脂結合還可製成多種複合材料。
玄武岩纖維的主要性能指標。
問：CBF與有機合成纖維相比有哪些不同特點？答：最主要的優勢是耐溫好、抗老化、多功能、不吸濕、純天然等；最主要的缺點是不耐折、比重大，且服用性較差。
多種高技術纖維優缺點比較。
問：目前國內外CBF的研發狀況如何？答：前蘇聯最早開發CBF，並於1985年形成工業化生產技術，首先被用於軍工及太空。
蘇聯解體後，1994年後才逐漸轉為民用，但是受種種因素影響及制約，CBF發展緩慢。
由於技術含量高，目前，只有獨聯體、中國等少數國家和地區才能製造，全球僅10多家CBF生產工廠，且生產規模都不大。
21世紀以來，能源短缺、環境污染問題日益突出，儘管高技術纖維的製造成本高但需求大，市場逐漸開始關注綜合性能好、性價比高、純天然環保的CBF新材料。
2002年，中國將CBF生產列為高技術研究發展計劃（即國家863計劃）；2006年起，中國國防科工委又將其列為基礎課題，開展應用研究，自此，中國的CBF開始引領全球發展。
橫店集團上海俄金玄武岩纖維有限公司生產GBF牌單絲直徑5.5~6微米的連續玄武岩纖維出口歐洲、美國後，開啟了CBF發展的新時代，CBF的生產和推廣應用中心正在逐步轉向中國，目前正以年增長50%速度發展。
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。
发达国家捷足先登，据说德国已买下格鲁吉亚的一家工厂，欧洲银行还准备再投资建立5条千吨级的生产线和配套电站；加拿大也从独联体引进技术建立了一条生产线；美国Owens Corning公司投资近亿美元欲建设一条年产7000吨生产线……这一切都预示着连续玄武岩纤维即将飞速发展。
二、连续玄武岩纤维的优异性能高技术纤维是国防军工和支撑高科技产业发展的重要基础材料。
连续玄武岩纤维是继碳纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。
在许多条件下可替代碳纤维和芳纶纤维，在某些场合甚至比上述二种纤维性能更好，但价格却仅有上述纤维的百分之二、三十。
它不仅在国防军工和高技术领域有非常重要应用，同时也是复合材料、石油化工、环保、电绝缘、核工业、建筑业等领域有着重要应用的一种新兴的高技术纤维材料。
1、突出的耐高低温性能连续玄武岩纤维使用温度为-260℃～700℃，经处理后可达1000℃。
而E 玻璃纤维耐温仅为-60℃～450℃；碳纤维只能在500℃以下使用；芳纶纤维在250℃以下使用，超高分子量聚乙烯只能在70℃以下使用。
2、突出的拉伸强度连续玄武岩纤维拉伸强度3800～4800MPa，比大丝束碳纤维、芳纶纤维、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都高，与高强S－2玻璃纤维相当。
3、突出的化学稳定性在碱溶液中比E玻璃纤维高2～3倍与耐碱专用的AR玻璃纤维相当；在酸溶液中比E玻璃纤维高15～20倍；其耐酸性甚至超过制造专用耐酸玻璃钢的ECR玻璃纤维；在70℃水中，玻璃纤维不到200小时就失去强度，连续玄武岩纤维1200小时仍能保持强度。
4、天然的硅酸盐相溶性玄武岩纤维是由天然火山岩直接拉制而成，自身密度，成份、容重均与水泥相当，且具有天然的耐碱性，与水泥、混凝土混合时分散性好，结合力强，热胀冷缩系数一致，耐侯性好。
5、显著的热震稳定性玄武岩纤维在500℃温度下热震稳定性保持不变，在900℃时原始重量仅损失3％。
6、良好的电绝缘性和介电性能玄武岩纤维有良好的电绝缘性和介电性能，它的体积电阻率比电绝缘用玻璃纤维高一个数量级，介电损失角正切相当。
7、优良的透波性和一定的吸波性试验表明其具有良好的隐身性能，可制造隐身材料。
8、不接受射频，可用于防辐射场合如用做核电站建设和核燃料的储存、运输和处理有核辐射的核废料，以及防护用品，还可用在核武器的不同应用领域。
9、优良的耐久性和耐候性由于玄武岩纤维是天然玄武岩石头直接制成，因而其耐久性、耐候性、耐碱性、耐酸性、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媲美。
10、优良的综合性能和性价比玄武岩纤维的优异性能几乎涵盖了常用玻璃纤维的优异性能，与特种纤维性能相当，如：强度达到高强的S-2玻璃纤维性能，耐碱性达到耐碱专用的AR玻璃纤维性能；耐酸性超过耐酸专用的ECR玻璃纤维；电绝缘和介电性能超过专用于电绝缘的E玻璃纤维等；耐高低温性能更是所有玻璃纤维不能比拟的。
价格比普通玻璃纤维略高，但比特殊纤维价格低。
如S玻璃纤维15～20美元/㎏；耐碱纤维4美元/㎏；碳纤维30～40美元/㎏。
而玄武岩纤维在国际市场价格为4～8美元/㎏（纤维规格品种不同，价格略有差异），在国内市场50～80元人民币/㎏。
三、连续玄武岩纤维的应用领域1、在国防军工和高技术领域的应用连续玄武岩纤维首先是国防军工和高技术领域开发应用的，进而转向民用。
最著名的应用是1975年7月17日与前苏联“联盟－19”号宇宙飞船第一次完成对接的美国“阿波罗”号宇宙飞船的结构材料就应用了苏联生产的玄武岩纤维。
美国军方又收购了刚建立不久的玄武岩纤维生产工厂均说明了在国防军工领域和高科技领域有广泛应用。
以连续玄武岩纤维为增强体制成各种性能优异的复合材料，在航空、航天、火箭、导弹、战斗机、核潜艇、坦克、火炮等领域有广泛应用，它可以促进军队武器装备的升级换代增强军队战斗力。
在某些领域替代碳纤维，节约相关武器装备制造成本，并赋予武器装备新的性能。
如利用连续玄武岩纤维的优异性能制成的防火、防弹、防辐射的防护服装、防护毯、军用帐篷、军事工程防护门、防火卷帘；坦克发动机绝热防火隔离罩、火箭燃烧喉营、军用飞机进气道外壁、火炮热防护管、舰艇的绝热隔音材料及上层建筑和内装饰材料；坦克、汽车、飞机的消音器滤芯等。
2、在建筑领域的应用⑴在混凝土增强领域的应用：混凝土增强的目的是提高制品的抗拉强度和抗裂防渗等性能。
现在混凝土的增强材料主要有碳纤维、芳纶纤维、钢纤维和玄武岩纤维。
经测试，抗压、拉伸强度、相溶性、耐热胀冷缩性、结合力都高于其它纤维，其增强效果最好。
四川华神集团已把宁安生产的连续玄武岩纤维短切纱成功的应用于水电站堤坝的建设上。
并与用其它纤维增强段进行了对比试验，从检测结果看，抗压强度提高12～14％；抗拉强度提高12～20％；抗劈拉提高30～40％；抗裂提高24～45％；抗渗提高60～72％；抗冲磨提高44～48％；冲击韧性提高近70％等，非常适用于环境严酷的混凝土中，而价格仅为碳纤维、芳纶纤维的20～30％。
⑵在建筑修复、加固领域的应用：目前在建筑加固、补强、修复中使用的材料主要是碳纤维、芳纶纤维，主要利用材料的强度和弹性模量加固补强。
从强度看，玄武岩纤维并不逊于碳纤维，且比芳纶纤维高。
虽然弹性模量不如碳纤维，但与树脂亲合性比碳纤维、芳纶纤维都好，有效的提高了补强加固的效果和补强材料寿命。
用连续玄武岩纤维对桥梁、立柱缠绕加固效果，与碳纤维没有差异。
这一结论是东南大学土木工程学院通过对比试验后得到的。
从性价比看，玄武岩纤维价格大大低于碳纤维和芳纶纤维。
因而可用玄武岩纤维对梁、柱、板、墙的加固补强。
也可用于桥梁、隧道、水坝等土木工程的补强加固，尤其是抗震、加固等领域，是价高、货缺的碳纤维、芳纶纤维的最佳替代品。
⑶在道路施工领域的应用：采用土工格栅对路面进行加固处理，已经是道路建设的方向。
土工格栅的主要作用是抗疲劳开裂，耐高温、车辙、抗低温缩裂、延缓反射裂缝。
所以，土工格栅材料在高等级工路、引桥、桥面、市政道路及机场路面等要求较高的领域得到了广泛应用。
目前，主要用玻璃纤维和塑料纤维两类材料。
玄武岩纤维的各方面性能都优于上述两种材料。
其主要优点是抗拉强度高、延伸率好、无长期蠕变、热稳定性好、耐低温性好、耐水性能好、理化性能稳定等，且与沥青、混凝土相溶性好，结合力强。
⑷在建筑节能、保温、吸声领域的应用：绿色、环保、节能建筑是对二十一世纪房屋建筑的客观要求和设计理念。
用玄武岩纤维做成防火阻燃保温板或贴面，不仅可使建筑物更加牢固而且可以节能防火、防辐射，是保护人类生存环境的最佳选择。
对老建筑的保温现采用苯板加钢丝网抹水泥的做法，钢丝网贴附性差，锈蚀后造成水泥面层脱落等，而采用玄武岩纤维网格布，这些问题可迎刃而解。
3、在复合材料领域有广泛应用利用玄武岩纤维的技术特性，在复合材料领域有更广泛的应用。
如，汽车发动机罩；车辆溥板；船舶工业中的船壳体；机仓绝热、防火、隔音和上层建筑内装修；火车厢板等。
据悉，美国福特汽车、通用汽车制造公司正着手起草制订采用玄武岩纤维替代碳纤维的工业标准。
飞机隔热防火板也正在用玄武岩纤维替代碳纤维。
2005年初，美国人就到黑龙江宁安购买玄武岩纤维制造飞机、汽车隔热防火板，并留下了样品。
4、在石油化工领域的应用利用玄武岩纤维的高强、耐酸、耐碱、耐腐蚀的特性，可制成储罐、管道，用于储存和运输有腐蚀性液体、汽体。
特别是可制成大口径、耐高压、防腐蚀的管道。
例如：用E玻璃纤维制成的玻璃钢管道只能耐25Mpa，最大直径为2米。
而用玄武岩纤维制成的管道可耐60Mpa，最大直径3米，用于输送石油、天然气、冷热水和有化学腐蚀性液体。
采用这种管道后，可无需投资维修及采用昂贵的电化学处理费用，使用寿命可达80年。
美国人就欲大量购买玄武岩纤维制造用于海底石油、天然气管道。
5、在热震领域的应用采用648环氧树脂与连续玄武岩纤维复合材料结构的军用飞机进气道外侧壁，其下部是火炮出口，震动冲击力很大，要求材料要有很好的韧性，使用碳纤维的不足是其易产生脆性断裂。
因此，可充分利用玄武岩纤维的热震稳定性。
用玄武岩纤维增强火炮热护管，可提高射击精度。
6、在节能环保领域的应用高温烟气的回收和处理，一直是环保领域的一大难题。
过去一直采用E 玻璃纤维针刺毡和袋进行回收和过滤。
但玻璃纤维在100～250℃时强度下降23％；400℃以上时完全丧失强度，必须经常更换。
而连续玄武岩纤维在100～250℃时，强度却提高30％；700℃以下温度可安全使用；经过特殊处理后耐温可高达1000℃，且强度、过滤系数、耐久性均大大高于玻璃纤维，是最佳高温过滤材料。
