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玄武岩连续纤维及其复合材料
发布时间:2007-08-14 16:22:05 阅读次数:2099 信息来源:

       被科学家们誉为21世纪一种新材料的玄武岩连续纤维及其复合材料,性能优异,替代性强,应用领域广,我国玄武岩矿藏储量丰富。这是以天然玄武岩矿石为原料,将矿石破碎后加入熔窑中,在1450℃~1500℃熔融后,通过喷丝板拉伸成连续纤维,并以玄武岩纤维为增强体制成的新型复合材料。玄武岩矿石主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、TiO2等多种氧化物组成,因此,玄武岩纤维在许多技术指标方面优于玻璃纤维,其使用温度范围为:-269℃~900℃,玻璃纤维为-60℃~450℃。用玄武岩连续纤维增强的复合材料,在很多方面可以与S-玻璃纤维或芳纶复合材料媲美。 早在上个世纪60年代初,原苏联科学家就发现了玄武岩连续纤维的优异特性,从70年代开始,美国和德国的科学家就对玄武岩连续纤维进行了大量的研究,但至今都未实现工业化生产,目前只有乌克兰、俄罗斯各拥有一个玄武岩连续纤维生产厂。我国虽然有几十条普通玄武岩岩棉的生产线,但由于拉丝技术不过关,玄武岩连续纤维生产及应用尚属空白。这项作为国家863计划的研究项目,现在正由南京玻璃纤维研究设计院矿物棉研究所、辽宁省营口市建筑材料研究所等科研及生产单位联合研究开发,今年有望研制成功。 玄武岩连续纤维具有高力学强度、低导热系数、良好的热振稳定性、防火性、耐腐蚀性、耐用性和环保洁净性,材料自身质量轻,结构性能与结构质量的比值优良,广泛应用于工业和民用建筑行业中,利用现代专用技术生产不同结构建筑材料,从根本上大幅度地提高建筑质量,增强抗震加固、抗冲击、防火安全性和保暖节能效果。可以以其用来替代钢筋作混凝土建筑结构的增强材料,复合材料可以形成玄武岩纤维层合板、结构复合材料板和各种橡胶制品的增强材料,用玄武岩连续纤维编制物和无捻粗纱制成的土工材料,用来加固堤坝、水电站水坝、高速公路和立交桥等。玄武岩连续纤维及其复合材料还可应用于石油、化工、航空航天、汽车制造、电子和冶金等领域。 玄武纤维又称玄武岩纤维,是用火山爆发出的玄武岩经1500摄氏度的高温拉丝而成。用玄武纤维织成布、制成板就是用玄武岩制成布和板,用玄武纤维布或板可制成任意形状的产品,都具有下列功能:

       1. 永久的阻燃性:    极限氧指数(Loi)>70  2. 特高软化温度:    >1200 ℃   3. 极高的使用温度:   >880 ℃  4. 极低的使用温度:   <-200 ℃  5. 高的断裂强度:    4500MPa  6. 低的断裂伸长率:   3.1%   7. 高的弹性模量:    1x104 kg/mm2  8. 材料密度:      2.7g/cm3   9. 低的热传导系数:   0.035W/m·K  10.高的吸音系数:    0.95  11.低的吸湿性:     0.1%   12.高的比体积电阻:   1x1012Ω·m  13.防辐射铅当量:    0.0073mmPb   

       此外玄武纤维还具有化学稳定性、物理稳定性、抗紫外线、有吸波功能、有透波功能、无毒性、燃烧无熔滴、燃烧烟密度低、环保无污染等特性。  由于玄武纤维有极高的使用温度,高的断裂度,高模量,优异的力学、物理、化学功能,极低的热传导系数,高的吸音系数,极低的吸湿性,高的比体积电阻,抗紫外线,吸波功能,防辐射,防电磁,燃烧无熔滴,燃烧烟密度低,环保无污染等功能于一身。  玄武纤维可广泛用于航天、航空、高速列车、汽车、船舶、国防、军工、安防、建筑工程、防火工程、海洋工程、土木工程、电力工程、石油工程、加固工程等行业。

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