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玄武巖纖維與玻璃纖維有什么區別

2021-11-10 14:43:13

玄武巖是一種在全世界大多數國家中都能夠找到的火山巖。在很長時間內,玄武巖被用于澆鑄工藝,制作建筑用的磚和板。在工業用途中,用作鋼管內襯的澆鑄玄武巖顯示了很好的耐磨性。另外,玄武巖被磨碎之后,還可用作混凝土的集料。

玻璃纖維增強筋生產線廠家告訴您玄武巖纖維采用與玻璃纖維相似的連續工藝制造。首先將玄武巖石破碎,經洗清后投人熔窯。此步工序比玻璃纖維簡單,因為玄武巖纖維的組成不如玻璃纖維復雜。玻璃一般由50%的硅砂與硼、鋁氧化物等幾種其他礦物制成。這些原料需要在進人熔窯之前分別稱量配料。與玻璃不一樣,玄武巖纖維沒有其他原料,只需單一投料。另一方面,對玄武巖原料純度和穩定性的直接控制也少。雖然玄武巖和玻璃都是硅酸鹽,但熔融玻璃冷卻后形成非晶態固體,而玄武巖則具有晶體結構,其結構隨各地理區域熔巖流動的具體條件而異。



經破碎的玄武巖進人熔窯后在1500℃下熔化。與透明的玻璃不同,不透明的玄武巖不是傳輸而是吸收紅外能。因此,使用傳統玻璃熔窯那樣的上方燃燒器來均勻加熱玄武巖原料就更困難。使用上方燃燒器,玄武巖熔體就需要在貯液槽內停留較長時間(幾個小時)來達到均勻溫度。因此,玄武巖纖維廠商采用了幾種方法來促進均勻加熱,包括浸沒式電極。一家公司的銷售經理稱,因質量原因,他們公司寧愿用氣熔而不是用電熔,盡管氣熔成本高。Z后,該公司采取了兩極加熱方案,分區采用不同的加熱系統。因為,只有料道部分才需要高精度的溫度控制,故在前段加熱區可使用更簡單的控制系統。與玻璃纖維一樣,玄武巖纖維用鉑鍺漏板成形。纖維冷卻時施加浸潤劑,然后被拉絲機卷繞。

由于玄武巖纖維的磨損力比玻璃纖維更強,昂貴的漏板需要頻繁的重新加工。漏板磨損時,圓形漏孔受到不均勻的磨損,對工藝控制造成影響。如果不及時維修,非圓形的漏孔就會形成直徑不一的單絲,使生產的無捻粗紗斷裂強度不可預測。玻璃纖維漏板的使用壽命一般在6個月以上,而玄武巖纖維漏板只能使用3~5個月。有公司稱其工藝控制已將漏板壽命延長到6個月。

上述差別使玄武巖纖維的總生產成本超過E玻璃纖維,但玄武巖纖維的產品在復合材料中的性能明顯超過E玻璃纖維。在短切原絲氈、無捻粗紗和單向布這些產品中,玄武巖纖維顯示了比E玻璃纖維更高的斷裂強度和楊氏模量。比利時Leaven大學復合材料系的Verpoest教授進行了一項對比研究。他用環氧樹脂浸漬E玻璃和玄武巖無捻粗紗,制成單向預浸料,然后壓成層壓板。從板切下135mmxl5mm的試樣并測量其厚度,然后進行三點彎曲試驗(ISO178)和ILSS試驗(IS014130),測試其強度和剛度。Verpoest報告每一試樣的纖維體積分數均為40%,但測得玄武巖纖維試樣的強度比E玻璃纖維試樣高13.7%,剛度高17.5%,盡管玄武巖試樣比E玻璃試樣重3.6%。

此外,玄武巖纖維天然抗紫外線和高能量的電磁輻射,在低溫下能夠保持性能,并具有更好的耐酸性。另有資料顯示,在工人安全性和空氣質量方面玄武巖纖維也很好。有關人士指出,由于玄武巖是火山活動的產物,其成纖過程比玻璃纖維更為環保。纖維加工過程中可能釋放的“溫室”氣體已在數百年前巖漿噴發過程中排放。再者,玄武巖惰性,與空氣和水均無毒性反應,而且不燃燒,防爆炸。

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