새로운 무기 녹색 고성능 섬유 소재 Basalt Fiber

현무암 섬유는 무엇입니까?
현무암 섬유는 천연 현무암을 주원료로 한 연속 섬유입니다.1450~1500℃에서 녹은 후 백금-로듐 합금 인발 부싱을 통해 고속으로 인발됩니다.색상은 일반적으로 갈색이며 금속 광택이 있습니다.이산화 규소, 산화 알루미늄, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화 철 및 이산화 티타늄과 같은 산화물로 구성됩니다.현무암 섬유는 고강도, 전기 절연성, 내식성, 내열성, 내노화성 등 우수한 특성이 많고 환경 친화성이 좋아 2차 오염을 일으키지 않는다.따라서 진정한 녹색 고성능 새로운 환경 보호 재료입니다.
우리나라는 현무암 섬유를 4대 섬유(탄소 섬유, 아라미드 섬유, 초고분자량 폴리에틸렌, 현무암 섬유) 중 하나로 선정하여 핵심 개발을 진행하고 있습니다.항공 및 기타 분야의 요구는 광범위한 적용 전망을 가지고 있습니다.
현무암 섬유의 생산 공정
화산 폭발로 형성된 천연 현무암을 원료로 분쇄하여 용해로에 넣고 1450~1500°C의 용융 상태로 가열한 후 백금-로듐 합금 신선 부싱과 현무암 섬유를 통해 신속하게 인발합니다. 이런 식으로 생산됩니다.
요컨대, 현무암 섬유를 만드는 과정은 단단한 화산 현무암을 고온에서 실크로 "인발"하는 것입니다.
기존 기술로 생산되는 현무암 섬유의 직경은 머리카락보다 가는 6~13μm에 이른다.
그 생산 과정은 아래 그림과 같습니다.

녹은 마그마

그림
현무암 섬유는 무정형 무기 규산염 물질로서 생산 기간이 짧고 공정이 간단하며 산업폐수 및 폐가스 발생이 없고 부가가치가 높다.21세기 '녹색신소재'로 불리고 있습니다.

현무암 섬유의 우수한 성능
순수한 천연 연속 현무암 섬유는 황금색이며 완벽한 원형 단면을 가진 매끄러운 실린더로 나타납니다.현무암 섬유는 밀도가 높고 경도가 높아 내마모성과 인장강도가 우수합니다.현무암 섬유는 무정형 물질이며 사용 온도는 일반적으로 -269~700°C(연화점 960°C)입니다.내산성, 내알칼리성, 내자외선성이 강하고 흡습성이 낮으며 내환경성이 우수합니다.또한 우수한 단열성, 고온 여과성, 내방사성 및 우수한 파동 투과성, 열충격 안정성, 환경 청결성 및 구조적 품질에 대한 구조적 성능 비율이 우수한 장점이 있습니다.

충분한 원료
현무암 섬유는 현무암 광석을 녹인 후 인발하여 만들어지며 지구와 달의 현무암 광석 매장량은 상당히 객관적이며 원료 비용은 상대적으로 낮습니다.
친환경 소재
현무암 광석은 천연 소재이며 생산 과정에서 붕소 또는 기타 알칼리 금속 산화물이 배출되지 않으므로 연기와 먼지에 유해 물질이 침전되지 않으며 대기를 오염시키지 않습니다.또한 제품 수명이 길기 때문에 저비용, 고성능 및 이상적인 청정도를 갖춘 새로운 유형의 녹색 활성 환경 보호 재료입니다.
고온 및 방수
연속 현무암 섬유의 작동 온도 범위는 일반적으로 -269~700°C(연화점은 960°C)인 반면 유리 섬유는 -60~450°C이며 탄소 섬유의 최대 작동 온도는 500°C에 불과합니다. ℃특히 현무암 섬유가 600°C에서 작동할 때 파단 후 강도는 여전히 원래 강도의 80%를 유지할 수 있습니다.수축 없이 860°C에서 작동할 때 내열성이 우수한 미네랄울도 이때만 파단 후 강도를 유지할 수 있습니다.50%-60%, 유리솜은 완전히 파괴됩니다.탄소 섬유는 약 300°C에서 CO와 CO2를 생성합니다.현무암 섬유는 70 °C의 뜨거운 물의 작용 하에서 높은 강도를 유지할 수 있으며 현무암 섬유는 1200시간 후에 강도의 일부를 잃을 수 있습니다.
우수한 화학적 안정성 및 내식성
연속 현무암 섬유는 K2O, MgO) 및 TiO2와 같은 성분을 함유하고 있으며 이들 성분은 섬유의 화학적 내식성 및 방수 성능을 향상시키는 데 매우 유익하며 매우 중요한 역할을 합니다.유리 섬유의 화학적 안정성과 비교할 때 특히 알칼리성 및 산성 매질에서 더 많은 이점이 있습니다.현무암 섬유는 또한 포화 Ca(OH)2 용액과 시멘트와 같은 알칼리성 매질에서 더 높은 저항을 유지할 수 있습니다.알칼리 부식 특성.
높은 탄성 계수 및 인장 강도
현무암 섬유의 탄성 계수는 ​​9100kg/mm-11000kg/mm로 무알칼리 유리 섬유, 석면, 아라미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 실리콘 섬유보다 높습니다.현무암 섬유의 인장강도는 3800~4800MPa로 대형탄소섬유, 아라미드, PBI 섬유, 강섬유, 붕소섬유, 알루미나 섬유보다 높으며 S유리섬유와 대등하다.현무암 섬유는 밀도가 2.65~3.00g/cm3이고 경도가 모스 경도 5~9로 높아 내마모성과 인장강도가 우수하다.기계적 강도가 천연섬유와 합성섬유를 월등히 뛰어넘어 이상적인 보강재이며 우수한 기계적 물성은 4대 고기능성 섬유의 최전선에 있습니다.
우수한 방음
연속 현무암 섬유는 우수한 방음 및 흡음 특성을 가지고 있습니다.주파수가 증가함에 따라 섬유의 흡음 계수가 크게 증가한다는 것은 다른 주파수에서 섬유의 흡음 계수로부터 알 수 있습니다.예를 들어 직경 1~3μm(밀도 15kg/m3, 두께 30mm)의 현무암 섬유로 이루어진 흡음재를 선택하면 가청 주파수 100~300Hz 조건에서 섬유가 손상되지 않는다. , 400-900Hz 및 1200-7000Hz.재료의 흡음계수는 0.05~0.15, 0.22~0이다.75, 0.85~0.93.
뛰어난 유전체 특성
연속 현무암 섬유의 체적 저항률은 E 유리 섬유보다 훨씬 높으며 우수한 유전 특성을 가지고 있습니다.현무암 광석은 질량 분율이 거의 0.2인 전도성 산화물을 함유하고 있지만 특수 습윤제로 특수 표면 처리한 후 현무암 섬유의 유전 정접은 유리 섬유보다 50% 더 낮고 섬유의 체적 저항률은 또한 유리 섬유보다 높습니다.
천연 규산염 호환성
시멘트 및 콘크리트와의 분산이 양호하고 결합력이 강하며 열팽창 및 수축 계수가 일정하며 내후성이 우수합니다.
낮은 흡습성
현무암 섬유의 흡습성은 아라미드 섬유, 암면 및 석면보다 낮은 0.1% 미만입니다.
낮은 열전도율
현무암 섬유의 열전도율은 0.031 W/m·K -0.038 W/m·K로 아라미드 섬유, 규산알루미늄 섬유, 무알칼리 유리 섬유, 암면, 실리콘 섬유, 탄소 섬유 및 스테인리스 섬유보다 낮습니다. 강철.
다른 섬유와 비교하여 현무암 섬유는 여러 측면에서 우수한 성능을 가지고 있습니다.