玄武岩纤维
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玄武岩纤维报告1. 简介玄武岩纤维是一种由玄武岩原材料制成的纤维材料。
玄武岩是一种火山岩,主要由辉石和斜长石组成。
它具有优良的物理和化学性质,因此在许多领域中得到广泛应用,包括建筑材料、地质勘探、环境保护等。
2. 玄武岩纤维的制备方法玄武岩纤维的制备方法主要包括以下几个步骤: 1. 岩石选矿:选择适合制备玄武岩纤维的玄武岩矿石。
2. 岩石破碎:将岩石矿石进行破碎,得到适当大小的岩石颗粒。
3. 熔融炉炼:将岩石颗粒放入熔融炉中,加热至高温,使岩石熔化。
4.纤维拉制:通过旋转和拉扯熔融的岩石,使其形成纤维状。
5. 纤维固化:将拉制得到的纤维冷却固化。
6. 修整加工:对固化的纤维进行修整和加工,得到符合要求的玄武岩纤维。
3. 玄武岩纤维的性质玄武岩纤维具有以下主要性质: - 高强度和高韧性:玄武岩纤维具有较高的拉伸强度和韧性,能够承受较大的受力。
- 耐高温:玄武岩纤维具有较高的耐高温性能,能够在高温环境下稳定工作。
- 隔热性能:玄武岩纤维具有较好的隔热性能,能够有效阻隔热量传递。
- 耐腐蚀性:玄武岩纤维具有较好的耐腐蚀性,能够抵抗酸碱等腐蚀介质的侵蚀。
- 轻质:相比与金属材料,玄武岩纤维具有较轻的重量,便于搬运和安装。
4. 玄武岩纤维的应用领域由于其优良的性质,玄武岩纤维在许多领域中得到了广泛应用,包括但不限于以下几个方面:4.1 建筑材料玄武岩纤维可以用于制备建筑材料,如玄武岩纤维混凝土、玄武岩纤维板材等。
这些材料具有较高的强度和良好的耐久性,能够用于建筑物的结构加固和装饰。
4.2 地质勘探玄武岩纤维可以用于地质勘探领域,例如制备地质勘探钻头等工具。
其耐高温和耐磨性能使其适用于各种岩层的钻探。
4.3 环境保护玄武岩纤维可以用于环境保护领域,例如制备过滤材料和吸附材料。
其高温稳定性和抗腐蚀性能使其能够在高温和腐蚀性介质中起到过滤和吸附的作用。
5. 玄武岩纤维的未来发展趋势随着科技的进步和应用领域的扩展,玄武岩纤维的未来发展前景非常广阔。
玄武岩纤维***(***大学,**学院,**)摘要玄武岩纤维相对于其它纤维,在许多方面具有更优越的特性。
本文介绍了玄武岩纤维的主要性能、纤维制品及应用领域,并对其发展前景给出了建议。
关键词玄武岩纤维;性能;纱线;织物;应用前言近几年来,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,据保守估计,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。
玄武岩纤维是一种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[1]。
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、高温过滤材料以及防护,航空航天领域等多个方面得到了广泛的应用[2-3]。
玄武岩属于火山喷出岩,是地球上存在和分布最广的矿物之一。
用它生产的连续纤维与普通岩棉相比,在纤维质量方面有了质的飞跃,它所表现出来的高弹性模量、高热稳定性以及优异的耐酸碱性,使其得到广泛的应用。
用它制作的管道可用来输送各种浸蚀性液体、气体和散装材料以及构建排污系统等。
从上世纪60年代开始,前苏联对它进行了大量的研究,并于1985年在乌克兰建成第一个工业化生产炉,产品主要应用于军工行业,如今已达到700t/a的规模。
Owens Corning公司从1972~1975年,对其进行了研究,但并未达到工业化生产。
玄武岩纤维复合材料玄武岩纤维复合材料是一种新型的复合材料,由玄武岩纤维和树脂基体组成。
玄武岩纤维是一种天然的无机纤维,具有优异的力学性能和耐高温性能,因此被广泛应用于复合材料领域。
本文将介绍玄武岩纤维复合材料的制备方法、性能特点及应用领域。
制备方法。
玄武岩纤维复合材料的制备方法主要包括纤维预处理、树脂基体制备、预浸料制备、层叠成型和固化等工艺步骤。
首先,对玄武岩纤维进行表面处理,以增强其与树脂基体的结合力。
然后,将经过处理的玄武岩纤维与树脂基体混合制备成预浸料。
最后,采用层叠成型工艺将预浸料层叠成型,再经过固化工艺得到最终的玄武岩纤维复合材料制品。
性能特点。
玄武岩纤维复合材料具有优异的力学性能和耐高温性能。
由于玄武岩纤维本身具有高强度和高模量,因此制备的复合材料具有较高的强度和刚度。
同时,玄武岩纤维具有良好的耐高温性能,使得复合材料在高温环境下仍能保持良好的力学性能。
此外,玄武岩纤维复合材料还具有良好的耐腐蚀性能和耐磨损性能,适用于恶劣环境下的使用。
应用领域。
玄武岩纤维复合材料在航空航天、船舶制造、汽车制造、建筑领域等具有广泛的应用前景。
在航空航天领域,玄武岩纤维复合材料可用于制造飞机结构件、导弹外壳等,以减轻重量、提高强度。
在船舶制造领域,可用于制造船体、船舱等部件,提高船舶的耐腐蚀性能和耐磨损性能。
在汽车制造领域,可用于制造车身、发动机罩等部件,提高汽车的安全性和燃油经济性。
在建筑领域,可用于制造结构件、装饰板材等,提高建筑物的抗风压性能和耐久性。
总结。
玄武岩纤维复合材料具有优异的力学性能和耐高温性能,具有广泛的应用前景。
随着制备工艺的不断改进和材料性能的不断提升,玄武岩纤维复合材料将在更多领域得到应用,并为工业发展带来新的机遇和挑战。
玄武岩纤维全电熔池窑化制备关键技术、成套装备及产业化
玄武岩纤维全电熔池窑化制备是一种新型的材料制备方法,需要一系列关键技术、成套装备和产业化过程。
1. 关键技术:
- 熔池窑化技术:玄武岩原料经过特定的工艺处理,加热到高温状态,通过电熔池窑化技术进行熔化和形成玄武岩熔体。
- 熔体成纤技术:将玄武岩熔体通过纺丝技术,将其快速拉丝成纤维状的玄武岩纤维。
- 纤维固化技术:对拉丝成纤维的玄武岩纤维进行冷却和固化处理,使其具有理想的力学性能和稳定的结构。
2. 成套装备:
- 电熔池窑化设备:用于对玄武岩原料进行熔化和形成熔体的高温设备。
- 纺丝设备:通过特定的纺丝工艺,将玄武岩熔体快速拉丝成纤维。
- 冷却和固化设备:用于对玄武岩纤维进行冷却和固化处理,使其形成稳定的纤维结构。
3. 产业化过程:
- 原料供应链:建立玄武岩原料的采购和供应链,确保原料的质量和稳定供应。
- 工艺流程优化:对整个制备过程进行流程优化,提高生产效率和产品品质。
- 市场推广与应用:开展产品的市场推广和应用,与相关行业合作,推动玄武岩纤维的应用拓展。
通过以上关键技术、成套装备的开发和产业化过程的推进,可以实现玄武岩纤维全电熔池窑化制备的大规模生产和应用。
玄武岩纤维具有优良的性能和广泛的应用领域,可以在建筑材料、防火材料、复合材料等领域得到广泛应用。
玄武岩纤维成分
玄武岩是一种比较常见的火山岩,主要成分是硅酸盐和氧化物。
玄武岩纤维是一种相对较新的材料,由于其优异的性能和广泛的应用前景而备受关注。
本文将围绕“玄武岩纤维成分”来进行分步骤的阐述。
第一步:玄武岩纤维的来源
玄武岩纤维主要来源于火山岩,因此在世界上火山活动比较频繁的地区,如夏威夷、冰岛等地,玄武岩纤维的供应相对充足。
同时,由于其便于加工和改性等优点,玄武岩纤维也可以通过添加剂等方式进行人工合成。
第二步:玄武岩纤维的化学成分
玄武岩纤维的化学成分主要包括氧化硅、氧化铁、氧化镁、氧化钙等。
其中,氧化硅是其主要成分,占比高达60%-80%。
此外,由于不同地质环境和火山喷发的差异,玄武岩纤维的成分也会有所不同。
第三步:玄武岩纤维的物理性质
玄武岩纤维具有优异的物理性质,包括高强度、高模量、高温稳定性、耐腐蚀性等。
在热力学、电学、声学等领域,玄武岩纤维都有着广泛的应用。
此外,玄武岩纤维还具有优异的吸音、隔热、防火等性能,因此在建筑材料、汽车制造、航空航天等领域也有着重要的应用前景。
第四步:玄武岩纤维的加工与应用
由于其优异的性能和广泛的应用前景,玄武岩纤维已经被广泛应用于各个领域。
在加工方面,玄武岩纤维的加工方式主要包括纺丝、针刺、无纺布、纸浆成型等。
常见的玄武岩纤维制品包括压制板材、隔热保温毡、过滤材料、玄武岩纤维复合材料等。
总之,围绕“玄武岩纤维成分”这一主题,我们能够了解到玄武岩纤维的来源、化学成分、物理性质以及加工和应用。
对于此类新材
料的了解和研究,不仅能够推动科学技术的进步,更能够为人类社会的可持续发展贡献力量。
玄武岩纤维复合材料的特性与应用
玄武岩是一种火成岩,主要成分是斜长石和辉石。
玄武岩纤维复合材料是一种新型的
复合材料,由玄武岩纤维和树脂基体组成,具有高强度、耐磨耐腐蚀等优良特性。
玄武岩
纤维复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域有着广泛的应用。
1. 高强度:玄武岩纤维具有优良的力学性能,在复合材料中能够增强材料的强度和
刚度,提高材料的抗拉伸、抗压缩和抗弯曲性能。
2. 耐磨耐腐蚀:玄武岩纤维具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能,能够有效延长复合材
料的使用寿命,减少维护成本。
3. 轻质:玄武岩纤维比重较小,能够有效减轻复合材料的重量,提高材料的比强度
和比刚度,降低结构的自重,有利于提高材料的使用效率。
4. 耐高温:玄武岩纤维具有良好的耐高温性能,能够在高温环境下保持较好的力学
性能和化学稳定性,适合于高温强度要求较高的工程领域。
2. 汽车制造领域:玄武岩纤维复合材料能够用于汽车车身、底盘、悬挂等部件的制造,能够降低汽车的自重,提高汽车的燃油效率和安全性能。
3. 建筑材料领域:玄武岩纤维复合材料可以用于建筑结构件的制造,如楼板、梁柱等,能够提高建筑材料的抗风荷载能力和耐久性,提高建筑物的安全性和使用寿命。
4. 石油化工领域:玄武岩纤维复合材料可用于石油化工设备的制造,如储罐、管道、压力容器等,能够提高设备的耐腐蚀性能和安全性能。
玄武岩纤维复合材料具有优良的力学性能、耐磨耐腐蚀性能和耐高温性能,适合在航
空航天、汽车制造、建筑材料、石油化工等领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,相信玄武岩纤维复合材料将会在更多的领域展现出其优异的性能和巨大的应用潜力。
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;。
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。
玄武岩纤维的性能应用及最新进展玄武岩属于火山喷出岩,是地球上存在和分布最广的矿物之一。
用它生产的连续纤维与普通岩棉相比,在纤维质量方面有了质的飞跃,它所表现出来的高弹性模量、高热稳定性以及优异的耐酸碱性,使其得到广泛的应用。
近年来,美国、韩国、中国和日本相继展开了这方面的研究工作,其中美国已经达到了1000~1500t/a的规模。
在我国,玄武岩纤维的制备与应用尚处于起步阶段。
1玄武岩纤维的性能及用途相对于玻璃纤维、矿棉纤维等纤维材料,玄武岩纤维具有如下的优越性:1.1良好的拉伸强度及增强效应玄武岩纤维在70℃水作用下其强度可保持1200h,而一般玻璃纤维不到200h便失去强度;在100~250℃温度下的拉伸强度可提高30%,而一般玻璃纤维却下降23%。
单纤维拔丝试验表明,玄武岩纤维与环氧聚合物的粘合能力高于玻璃纤维,而且在采用硅烷偶联剂处理后还会进一步提高。
因此,玄武岩纤维可以代替即将禁用的石棉作为耐高温结构复合材料、橡胶技术制品等的增强材料,也可用于制作制动器、离合器等的磨擦片的增强材料。
1.2高的耐腐蚀性和化学稳定性玄武岩纤维在碱性溶液中具有独一无二的化学稳定性,耐酸性比ECR玻璃纤维还好,具有明显的耐酸耐碱性同时成本却大大降低。
可应用于纤维增强混凝土构建和土木材料中。
特别是在桥梁、隧道、堤坝、楼板这些混凝土结构以及沥青混凝土路面、飞机起落跑道等经常受到高湿度、酸、碱、盐类介质作用的建筑结构中具有广阔的应用前景。
1.3良好的绝缘性玄武岩纤维的介电损耗角正切与玻璃纤维相近,用专门浸润剂处理过的玄武岩纤维,其介电损耗角正切比一般玻璃纤维还低50%,可用其制造高压(达250KV)电绝缘材料、低压(500V)装置、天线整流罩以及雷达无线电装置等,前景十分广阔,专门浸润剂处理的玄武岩纤维还可用于制造新型耐热介电材料。
1.4耐高温和低温热稳定性耐热性接近于耐高温的石英玻璃纤维,在400℃下工作时,其断裂强度能够保持原始强度的85%;在600℃下工作时,其断裂强度能够保持原始强度的80%,矿棉在相同情况下只能保持50%~60%的原始强度,玻璃棉则完全破坏。
玄武岩纤维分类分级及代号
答:《玄武岩纤维分类分级及代号》(GB/T 38111-2019)是一项国家标准,于
2020年9月1日开始实施。这项标准由全国玻璃纤维标准化技术委员会归口,
适用于连续玄武岩纤维。
该标准规定了玄武岩纤维的术语和定义,分类分级及代号,以及分类分级性能指
标和试验方法。具体来说,它把玄武岩纤维分为不同的等级,每个等级都有相应
的性能指标和试验方法。
如需了解更多关于玄武岩纤维分类分级及代号的信息,建议查阅《玄武岩纤维分
类分级及代号》(GB/T 38111-2019)标准原文。
玄武岩纤维调研资料一、玄武岩化学成分众所周知,地壳由火成岩、沉积岩和变质岩组成。
玄武岩属于火成岩中的一种。
火成岩是地下岩浆喷出在地表冷凝后形成的岩石。
火成岩中含SiO2大于65%的为酸性岩,如花岗石,含SiO2小于52%的称为基性岩,如玄武岩。
在两者之间的为中性岩,如安山岩。
玄武岩成分中SiO2含量在44%-52%之间者居多,Al2O3含量在12%-18%之间,FeO和Fe2O3含量在9%-14%之间。
玄武岩属于难熔矿物原料,熔化温度在1500℃之上。
含铁量高,使纤维呈古铜色,其中含有K2O, MgO和TiO2等成分,对提高纤维防水,耐腐蚀性能起了重要的作用。
玄武岩矿石属火山岩浆矿石,它具有天然的化学稳定性,玄武岩矿石是富集的、熔融的和质量均匀的单组元原料。
与玻璃纤维生产不同,玄武岩纤维的生产原料是天然且现成的。
近年来,为筛选适宜于生产连续玄武岩纤维的原料矿石进行过大量的研究工作,尤其是为了生产设定特性(如机械强度、化学和热稳定性、电绝缘性等)的玄武岩纤维,必须采用特定要求的矿石的化学组成和纤维成形性能。
例如:生产连续玄武岩纤维所采用矿石的化学组成范围如表1所示。
大自然已经提供了构成玄武岩矿石的主要能耗,在自然条件下,玄武岩矿石经过富集、化学组份均质化并在地球深部进行熔化等过程。
甚至大自然都考虑到将玄武岩矿石以山岭的形式推列地球表面供人类利用,按统计数据约有1/3的山脉是由玄武岩构成。
根据已掌握的玄武岩矿石化学组成分析数据说明,玄武岩原料几乎遍布全国,价格为20元/吨,原料在玄武岩纤维的生产成本中可以不计成本。
在中国的很多省份都有适合于连续玄武岩纤维生产的矿址,例如:四川、云南、黑龙江、浙江、湖北、海南岛、台湾等省,其中某些省的矿石已经在工业试验装置上生产出连续玄武岩纤维。
中国的玄武岩矿石与欧洲矿石不同,从地质角度考虑,中国的玄武岩矿石比较“年青”,它们不具备很鲜明的特征表现,即所谓的原化矿石的疤痕,通过对中国各省的如四川、黑龙江、云南、浙江、湖北,长江中下游、海南等地区玄武岩矿石的研究说明,在这些玄武岩矿石中不存在原化岩石,在表面上仅有一些典型的黄色的铁的氧化物薄层。
这对连续玄武岩纤维生产是非常有利的,原料价格和加工成本低。
玄武岩是一种无机硅酸盐,它在火山和熔炉里经过千锤百炼,从坚硬的岩石变成柔软的纤维、轻盈的鳞片、坚韧的板筋,其材料具有耐高温(> 880 ℃)、耐低温(<-200 ℃)、热传导系数低(隔热)、隔音、阻燃、绝缘、吸湿性低、抗腐蚀、抗辐射、断裂强度高、伸长率低、弹性模量高、重量轻等优异性能和优良的加工性能,完全属于全新的材料;且在正常生产加工过程中不产生有毒物质,无废气、废水、废渣排放,因而被称为21世纪无污染的“绿色工业材料和新材料”。
与目前广泛应用于建筑、化工等行业的玻璃纤维相比,很显然,玄武岩纤维及其复合材料具有力学强度高,物理和化学性能好,可以用来制作高端产品等优势;就是与价格昂贵的碳纤维相比,二者的综合性能也不相上下,玄武岩纤维有些性能还好于碳纤维,而其成本按现在的市场价还不及碳纤维的十分之一。
因此,玄武岩纤维是继碳纤维、芳纶、聚乙烯纤维等之后的一种低成本、高性能、洁净程度理想的新纤维。
美国德州的玄武岩连续纤维工业联盟指出:“玄武岩连续纤维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,是迄今为止唯一无环境污染、不致癌的绿色健康玻璃质纤维产品,具有广阔的市场需求和应用前景”。
玄武岩矿石在地球表面上已存放了数百万年,经受着多种气候因素的作用,玄武岩矿石是最坚固的硅酸盐矿石之一,由玄武岩制造的纤维具有天然的强度和对腐蚀性介质作用的稳定性、耐用性、电绝缘性,玄武岩矿石是一种天然的环保型的洁净原料。
二、玄武岩纤维生产工艺历史沿革1959-1961年间,首个连续玄武岩纤维(CBF)样品诞生于前苏联的乌克兰科学研究院,1963年在实验室装置上取得了质量较满意的样品。
但直到1985年才兴建产能350和500 t/a的生产厂,其特点是玄武岩的熔融炉装有两个供料系统和铂合金套简,可生产高质量的产品,但设备能耗高,生产效率低。
1997年设计了一套新一代的工艺和设备,降低了能耗和装置费,并使套简轻量化。
1999年日本汽车制造业代表团访问基辅BF厂,找到了适用于丰川车消音器的更耐热材料,于2000年成立合资企业,到2007年的产能发展至1 200 t/a 。
2006年乌克兰玄武岩纤维与复合材料技术开发公司发明了崭新系列的CBF生产装置,可使其生产成本低于E-玻纤,现产能为1 000 t/a,目前有4家公司采用该技术。
同年奥地利Asamer CBF公司收购了位于基辅的CBF生产厂,并与维也纳技术大学合作改进其生产工艺,还于2009年在奥新建CBF厂。
从此,CBF 开始步入快速发展的轨道。
目前国外研发和生产BF的单位有近20家,我国的CBF研制工作始于1990年代,但真正产业化是在迈入21世纪之后,特别是成都拓鑫玄武岩纤维实业有限公司开发了低能耗生产CBF粗纱和织物的新型生产装置后,为CBF技术的发展增添了新的动力。
2005年浙江石金玄武岩纤维有限公司开发出世界首例用电熔炉生产CBF的新技术后,便开辟了我国廉价生产高性能CBF的途径,提升了国际竞争力。
我国现有生产厂约15家。
总产能约7 000 t/a,另有一家在筹建中,到2012年总产能可望达到2-3万t/a 。
三、现有玄武岩纤维生产技术玄武岩矿石是大自然给您配合好的单一原料,加热成1460℃,通过漏板就可以拉成玄武岩纤维,无任何其它材料,无任何化学反应,就能制成高附加值的玄武岩连续纤维。
生产玄武岩纤维的工厂全都用俄罗斯,乌克兰的技术设计:一台炉供一个铂铑合金漏板日产100多公斤。
我国的正在生产玄武岩纤维的工厂:浙江得邦、上海俄金、营口百盛、四川拓鑫、牡丹江电力都是用一台炉200孔的铂铑合金漏板拉丝。
产品质量好,可拉7um、9um、11um、13um—17um的玄武岩纤维,而国外只能拉13um—17um的玄武岩纤维,故我国的玄武岩纤维的生产水平居世界领先,但有产量低、能耗高的不足。
四、玄武岩纤维生产技术创新1.降低能量消耗现有生产玄武岩纤维技术是用电和天然气、煤气加热矿石,多数企业是全部用电做为唯一能源,生产一吨玄武岩纤维耗电约一万度,可称为高能耗产品。
能用价格相对便宜的天然气、煤气、加热矿石是降低生产成本的有效途径。
提高单台炉的产量肯定是降低能源的办法,一台玄武岩熔融炉由每天100多公斤增加至每台炉加热熔融10吨。
一台10吨炉的产量相当于现有技术产量80倍,一台炉散热面和70—80台炉的散热面相比肯定可以省50%以上的能源。
进炉前在螺旋加料机中用煤气、天然气将矿石加热到1200℃以上,去除矿石中的水份、杂质、结晶水后加入炉中,炉中用电将矿石加热成1460℃。
2/3的能源用天然气或煤气预热,1/3的电加热,用价格便宜的天然气或煤气不仅仅是节省成本50%以上,熔融液流量大,熔融液导流与分配、液面控制容易自动控制,而且由于无杂质,少气泡拉出丝的质量好,将产品提高几个档次。
2.增大玄武岩熔融炉的容积与流量现有技术熔融炉炉容小,加热到温度后在炉中停留时间太长原因是一个200孔漏板拉出的熔融液太少,致使能源浪费,好比蒸馒头在锅里蒸了12个小时。
为提高产量就必须加大溶融液流量必须设置多个1600—2000孔的拉丝孔的拉丝漏板,每小时可熔融400kg玄武岩,将加热好的熔融液用拉丝机拉成玄武岩纤维。
一台大型池窑年可产玻璃纤维10万吨,拉丝漏板数量多,孔数多。
玻纤行业坩锅溶化、波歇炉溶化、池窑熔化的生产经验十分丰富,是可以借鉴,是可以转接至玄武岩纤维的生产。
3.高密度漏孔的拉丝漏板玄武岩纤维生产产量的瓶颈是拉丝漏板,200孔的漏板的产量每日100kg玄武岩纤维。
1600孔的漏板的产量为800kg。
一台熔融炉如果用8个漏板的日产量是6400kg产量是现有技术产量的64倍。
一台每小时熔融400kg的玄武岩加热炉可代替现有技术的64台熔融炉,其效益是明显的。
玻纤漏板2000孔—20000孔已普遍使用,可做为玄武岩纤维参照,考虑玄武岩熔融液粘度大拉丝成型度区间窄的特点,合理设计漏板结构,力求最大限度保证漏板区域的温度均匀性,保证拉丝生产稳定。
①.铂铑合金拉丝漏板铂铑合金拉丝漏板已在玻纤和玄武岩纤维生产广泛采用。
提高漏孔的密度,增加漏孔的数量是生产大孔数拉丝漏板的办法,研究具有恒温控制的漏板的电热控制器,提高漏板温度的调控精度。
②.非金属拉丝漏板铂铑合金拉丝漏板具有易调温、浸润角小等优点,拉丝过程中的铂铑合金的消耗增加产品的生产成本,铂铑合金拉丝漏板使用周期四个月。
选用非金属材料生产玄武岩纤维拉丝漏板的条件是:该材料应能耐高温、在高温的条件下要有高的强度和韧性、高温下耐腐蚀、使用周期长、材料的浸润角小,更重要的选择好加热方式以控制拉丝区的温度浮动小。
选择金属化陶瓷制造玄武岩纤维拉丝漏板是可行的方案之一。
金属化陶瓷由有耐高温2200℃、高温下的强度高、韧性好、耐腐蚀,使用周期可达18个月以上。
省去铂铑合金拉丝损耗,可降低玄武岩纤维的生产成本。
须解决金属化陶瓷浸润角大造成漏咀粘连和拉丝区域熔融液的加热及恒温控制。
五、玄武岩纤维产量截止到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。
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。
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。