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새로운 무기 녹색 높이 - 성능 섬유 재료 현무암 섬유

현무암 섬유는 무엇입니까?
현무암 섬유는 주요 원료로 천연 현무암 암석으로 만든 연속 섬유입니다. 1450 - 1500 ℃에서 녹은 후, 고속으로 부싱을 플래티넘 - 로듐 합금을 드러내는 것을 통해 그려집니다. 색상은 일반적으로 갈색이며 금속 광택이 있습니다. 이산화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화철 및 이산화 티타늄과 같은 산화물로 구성됩니다. Basalt Fiber는 고강도, 전기 절연, 부식성, 고온 저항, 방지 방지 등과 같은 많은 우수한 특성을 가지고 있으며 환경과의 호환성이 우수하며 2 차 오염을 일으키지 않습니다. 따라서, 그것은 진정한 녹색 높이 - 성능 새로운 환경 보호 자료입니다.
우리나라는 주요 개발을 위해 4 개의 주요 섬유 (탄소 섬유, 아라미드 섬유, 초 고 분자량 폴리에틸렌, 현무암 섬유) 중 하나로 현무암 섬유를 나열했습니다. 항공 및 기타 분야의 요구에는 광범위한 응용 프로그램이 있습니다.
현무암 섬유의 생산 공정
화산 폭발로 형성된 천연 현무암 암석은 원료로 사용되고, 융합 된 용광로에 뿌려지고, 용융 상태 1450 ~ 1500 ° C로 가열되며, 백금 - 로듐 합금 와이어 드로잉 부싱을 통해 빠르게 끌어 당겨지며, 기저 섬유가 이러한 방식으로 생성됩니다.
요컨대, 현무암 섬유를 만드는 과정은 하드 화산 현무암 바위를 고온에서 실크로“그리기”하는 것입니다.
기존 기술에 의해 생성 된 현무암 섬유의 직경은 6 ~ 13μm에 도달 할 수 있으며, 이는 머리카락보다 얇습니다.
생산 공정은 아래 그림에 나와 있습니다.
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녹은 마그마

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그림
비정질 무기 규산질 물질로서, 현무암 섬유는 짧은 생산 기간, 간단한 공정, 산업용 폐수 및 폐수 가스 및 높은 부가 가치를 갖습니다. 그것은 21 세기에“녹색 새로운 재료”로 알려져 있습니다.

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현무암 섬유의 탁월한 성능
순수한 천연 연속 현무암 섬유는 황금색이며 완벽하게 원형 크로스 - 섹션을 갖는 매끄러운 실린더로 나타납니다. 현무암 섬유는 밀도가 높고 경도가 높기 때문에 내마모성이 뛰어나고 인장 강도가 우수합니다. 현무암 섬유는 비정질 물질이며, 서비스 온도는 일반적으로 - 269 ~ 700 ° C (연화 지점은 960 ° C)입니다. 그것은 산과 알칼리 저항성이며, 강한 UV 저항성, 낮은 흡습성 및 우수한 환경 저항을 갖습니다. 또한, 우수한 단열재, 고온 여과성, 방사선 저항 및 우수한 파 투과성, 열 충격 안정성, 환경 청결 및 구조적 성능의 우수한 비율의 구조적 품질의 장점이 있습니다.

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충분한 원료
현무암 섬유는 현무암 광석을 녹인 후 그림을 그리며, 지구의 현무암 광석 매장량과 달은 상당히 객관적이며 원자재 비용은 상대적으로 낮습니다.
환경 친화적 인 재료
현무암 광석은 천연 물질이며, 생산 공정 동안 붕소 또는 기타 알칼리 금속 산화물이 배출되지 않으므로 연기와 먼지에 유해한 물질이 침전되지 않으며 대기를 오염시키지 않습니다. 또한이 제품의 서비스 수명이 길기 때문에 저렴한 비용, 고성능 및 이상적인 청결을 가진 새로운 유형의 녹색 활성 환경 보호 재료입니다.
고온 및 방수
연속 현무암 섬유의 작동 온도 범위는 일반적으로 - 269 ~ 700 ° C (연화점은 960 ° C)이며, 유리 섬유의 것은 60 ~ 450 ° C이며, 탄소 섬유의 최대 작동 온도는 500 ° C에만 도달 할 수 있습니다. 특히 현무암 섬유가 600 ° C에서 작동 할 때, 골절 후 강도는 여전히 원래 강도의 80%를 유지할 수 있습니다. 수축없이 860 ° C에서 작동하면 온도 저항이 우수한 미네랄 울조차도 골절 후 강도 만 유지할 수 있습니다. 50%- 60%, 유리 울은 완전히 파괴되었습니다. 탄소 섬유는 약 300 ℃에서 CO 및 CO2를 생성한다. 현무암 섬유는 70 ° C에서 온수의 작용 하에서 높은 강도를 유지할 수 있으며, 현무암 섬유는 1200 시간 후에 강도의 일부를 잃을 수 있습니다.
우수한 화학적 안정성 및 부식성
연속 현무암 섬유에는 K2O, MGO) 및 TIO2와 같은 구성 요소가 포함되어 있으며, 이러한 구성 요소는 섬유의 화학적 차단 저항 및 방수 성능을 향상시키는 데 매우 유리하며 매우 중요한 역할을합니다. 유리 섬유의 화학적 안정성과 비교하여, 특히 알칼리성 및 산성 매질에서 더 많은 장점이 있습니다. 현무암 섬유는 또한 포화 CA (OH) 2 용액 및 시멘트와 같은 알칼리성 배지에서 더 높은 저항을 유지할 수 있습니다. 알칼리 부식 특성.
탄성 및 인장 강도의 높은 계수
현무암 섬유의 탄성 계수는 ​​9100 kg/mm ​​- 11000 kg/mm이며, 이는 알칼리 - 프리 유리 섬유, 석면, 아라미드 섬유, 폴리 프로필렌 섬유 및 실리콘 섬유보다 높습니다. 현무암 섬유의 인장 강도는 3800 - 4800 MPa이며, 이는 대형 탄소 섬유, 아라미드, PBI 섬유, 스틸 섬유, 붕소 섬유 및 알루미나 섬유보다 높으며 S 유리 섬유와 비교할 수 있습니다. 현무암 섬유의 밀도는 2.65 - 3.00 g/cm3이고 MOHS 규모에서 높은 경도가 5 - 9이므로 내마모성과 인장 강도가 우수합니다. 그것의 기계적 강도는 천연 섬유 및 합성 섬유의 기계적 강도를 훨씬 능가하므로 이상적인 강화 재료이며 우수한 기계적 특성은 4 개의 높은 성능 섬유의 최전선에 있습니다.
우수한 사운드 단열재
연속 현무암 섬유에는 우수한 음향 단열 및 흡수 흡수 특성이 있습니다. 상이한 주파수에서 섬유의 흡수 흡수 계수로부터 주파수가 증가함에 따라 그 흡수 흡수 계수가 상당히 증가한다는 것을 알 수있다. 예를 들어, 직경이 1 - 3μm (밀도 15 kg/m3, 두께 30mm) 인 현무암 섬유로 만든 사운드 - 사운드 - 재료의 흡수 흡수 계수는 0. 05 ~ 0.15, 0.22 ~ 0입니다. 각각 75 및 0.85 ~ 0.93.
뛰어난 유전체 특성
연속 현무암 섬유의 부피 저항성은 E 유리 섬유의 크기보다 높으며 유전 특성이 우수합니다. 현무암 광석은 거의 0.2의 질량 분율을 갖는 전도성 산화물을 함유하지만, 특수 습윤제로 특수한 표면 처리 후, 현무암 섬유의 유전자 손실 접선은 유리 섬유의 것보다 50% 낮으며 섬유의 부피 저항도 유리 섬유의 것보다 높다.
자연 규산 성 호환성
시멘트 및 콘크리트, 강한 결합력, 일관된 열 팽창 및 수축 계수, 우수한 날씨 저항으로 분산되어 있습니다.
흡습성이 낮습니다
현무암 섬유의 흡습성은 0.1%미만이며, 이는 아라미드 섬유, 암벽 및 석면보다 낮습니다.
낮은 열전도율
현무암 섬유의 열전도율은 0.031 w/m · k - 0.038 w/m · k이며, 이는 아라미드 섬유, 알루미늄 실리케이트 섬유, 알칼리 - 프리 유리 섬유, 암석, 실리콘 섬유, 탄소 섬유 및 스테인리스 스틸보다 낮습니다.
다른 섬유와 비교할 때, 현무암 섬유는 여러 측면에서 우수한 성능을 가지고 있습니다.

연속 현무암 섬유

탄소 섬유

아라미드 섬유

유리 섬유

밀도/(g • cm - 3)

2.6 - 2.8

1.7 - 2.2

1.49

2.5 - 2.6

작동 온도/℃

- 260 ~ 880

2000

250

- 60 ~ 350

열전도율/(w/m • k)

0.031 - 0.038

5 - 185

0.04 - 0.13

0.034 - 0.040

볼륨 저항/(ω • m)

1 × 1012

2 × 10-5

3 × 1013

1 × 1011

흡수 계수/%

0.9 - 0.99

0.8 - 0.93

탄성 계수/GPA

79.3 - 93.1

230 - 600

70 - 140

72.5 - 75.5

인장 강도/MPA

3000 - 4840

3500 - 6000

2900 - 3400

3100 - 3800

모노 필라멘트 직경/음

9 - 25

5 - 10

5 - 15

10 - 30

휴식/%의 신장

1.5 - 3.2

1.3 - 2.0

2.8 - 3.6

2.7 - 3.0

현무암 섬유의 적용

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보이지 않는
현무암 섬유는 고강도 및 고온 및 저온 저항의 특성을 가지므로 항공기 및 미사일의 표면 재료 요구 사항에 매우 적합합니다. 동시에, 이는 파동 흡수 및 자기 투과성의 특성을 가지며, 이는 레이더 보이지 않는 것을 실현할 수 있습니다. 따라서 현무암 탄소 섬유는 스텔스 항공기 및 미사일의 탄소 섬유를 부분적으로 대체 할 수 있습니다.

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방탄
현재, 울트라 - 고 분자량 폴리에틸렌 섬유는 일반적으로 방탄 조끼에 사용되며, 이는 내열성이 낮고 강도와 모듈러스는 총알의 온도 용해 하에서 감소하여 방탄 효과에 영향을 미칩니다. 대조적으로, 현무암 섬유는 고온 저항이 강 하므로이 문제는 존재하지 않습니다.

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항공 우주
현무암 섬유는 열전도율이 낮고 불꽃 지연이 우수합니다. 작업 온도 범위는 - 269 ° C ~ 700 ° C이며, 이는 고온 및 저온 모두에 저항합니다. 항공 우주 분야의 재료에 대한 까다로운 요구 사항을 충족시키기 위해 러시아 항공 우주 재료의 대부분은이 재료로 만들어집니다.

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도로 공학 분야의 응용 프로그램
현무암 섬유는 높은 인장 강도, 우수한 기계적 특성, 고온 저항, UV 보호, 산성 저항성, 알칼리 저항성, 소금 저항 및 노화 저항의 장점을 갖습니다. 다른 섬유와 비교할 때 포괄적 인 성능이 더 좋으며 도로 엔지니어링 분야의 재료 요구 사항을 충족합니다. 따라서 최근 몇 년간 도로 공학에 점점 더 많은 현무암 섬유 제품이 사용되었습니다.

열 단열, 온도 저항, 화재 방지 장
현무암 섬유는 고온 저항의 특성을 가지며 일부 화재 방지 필드에서 사용되는 화재 천으로 짜여질 수 있습니다. 또한 온도 여과 및 먼지 제거를 위해 높은 온도 필터 백으로 짜여질 수 있습니다. 또한 일부 열 절연 필드에서 사용되는 바늘 펠트로 만들 수 있습니다.
건설 부문
현무암 섬유의 탁월한 내식성을 활용하면, 새로운 유형의 건축 자재를 만들기 위해 펄트, 권선 및 기타 공정을 통해 비닐 또는 에폭시 수지로 복합 될 수 있습니다. 이 재료는 강도, 우수한 산 저항성 및 부식성을 가지며 일부 강철 막대 대신 토목 공학에 사용할 수 있습니다. 또한, 현무암 섬유의 팽창 계수는 콘크리트의 팽창 계수와 유사하며 둘 사이에 온도 응력이 크지 않습니다.
자동차 분야
현무암 섬유는 안정적인 마찰 계수를 가지며 브레이크 패드와 같은 일부 마찰 강화 재료에 사용할 수 있습니다. 높은 흡연 흡수 계수로 인해 일부 내부 부품에 사용하여 음향 단열 및 노이즈 감소의 영향을 얻을 수 있습니다.
석유 화학 분야
현무암 섬유의 내식성은 석유 화학 분야에서 독특한 장점을 제공합니다. 일반적인 것들은 에폭시 수지와 결합 된 고압 - 압력 파이프로, 열 보존 및 부식 방지의 이중 효과를 갖는다.
현무암 섬유에는 여전히 광물 구성, 높은 생산 비용 및 생산 효율이 낮은 크게 변동과 같은 문제가 있지만 이러한 문제는 현무암 섬유의 개발 및 활용에 대한 도전과 기회입니다.
국내 현무암 섬유 드로잉 기술의 돌파구에 따르면, 현무암 섬유의 성능이 더 안정적이고 비용이 낮으며 매우 광범위한 응용 전망이 있습니다.


후 시간 : 12 월 14 일 - 2022

후 시간 :12- 14 - 2022
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