Razumijevanje bazaltnih vlakana, dio Ⅰ

Kemijski sastav bazalta
Dobro je poznato da se Zemljina kora sastoji od magmatskih, sedimentnih i metamorfnih stijena.Bazalt je vrsta magmatske stijene.Magmatske stijene su stijene nastale kada magma izbije u podzemlje i kondenzira se na površini.Magmatske stijene koje sadrže više od 65% SiO₂su kisele stijene, kao što je granit, a one koje sadrže manje od 52% SO nazivaju se bazične stijene, kao što je bazalt.Između njih dvije su neutralne stijene kao što je andezit.Među komponentama bazalta sadržaj SiO₂je uglavnom između 44%-52%, sadržaj Al₂O₃iznosi između 12%-18%, a sadržaj Fe0 i Fe₂0₃je između 9%-14%.
Bazalt je vatrostalna mineralna sirovina s temperaturom taljenja iznad 1500 ℃.Visok sadržaj željeza čini vlakno brončanim, a sadrži i K₂O, MgO i TiO₂koji igraju važnu ulogu u poboljšanju vodootpornosti i otpornosti vlakana na koroziju.
Bazaltna ruda pripada rudi vulkanske magme, koja ima prirodnu kemijsku stabilnost.Bazaltna ruda je jednokomponentna sirovina za obogaćivanje, taljenje i ujednačenu kvalitetu.Za razliku od proizvodnje staklenih vlakana, sirovine za proizvodnju bazaltnih vlakana su prirodne i gotove.

Posljednjih godina učinjeno je mnogo istraživanja kako bi se pronašle rude prikladne za proizvodnju kontinuiranih sirovina od bazaltnih vlakana, posebno za proizvodnju bazaltnih vlakana sa postavljenim karakteristikama (kao što su mehanička čvrstoća, kemijska i toplinska stabilnost, električna izolacija, itd.), moraju se koristiti specifične rude Kemijski sastav i svojstva oblikovanja vlakana.Na primjer: raspon kemijskog sastava rude koji se koristi u proizvodnji kontinuiranog bazaltnog vlakna prikazan je u tablici.

Priroda je osigurala glavnu potrošnju energije bazaltne rude.U prirodnim uvjetima bazaltna ruda prolazi kroz obogaćivanje, homogenizaciju kemijskih komponenti i topljenje u dubokom dijelu zemlje.Čak i priroda razmišlja o guranju bazaltne rude na površinu zemlje u obliku planina za ljudsku upotrebu.Prema statistikama, oko 1/3 planina sastoji se od bazalta.
Prema podacima analize kemijskog sastava bazaltne rude, bazaltne sirovine su gotovo u cijeloj zemlji, a cijena je 20 juana po toni, a trošak sirovina može se zanemariti u proizvodnim troškovima bazaltnih vlakana.Postoje rudarska mjesta pogodna za kontinuiranu proizvodnju bazaltnih vlakana u mnogim provincijama u Kini, kao što su: četiri, Heilongjiang, Yunnan, Zhejiang, Hubei, otok Hainan, Tajvan i druge provincije, od kojih su neke proizvodile kontinuirana bazaltna vlakna na industrijskoj ispitnoj opremi.Kineske bazaltne rude razlikuju se od europskih ruda.S geološkog gledišta, kineske bazaltne rude su relativno "mlade" i nemaju vrlo karakteristične značajke, odnosno takozvane izvorne rudne ožiljke.Analizom kineskih provincija kao što su Sichuan, Heilongjiang, Yunnan, Zhejiang i Hubei, proučavanje bazaltnih ruda u srednjem i donjem toku rijeke Yangtze, Hainan i drugim regijama pokazuje da u tim bazaltnim rudama nema izvorne stijene , a na površini postoje samo neki tipični tanki slojevi žutog željeznog oksida.Ovo je vrlo korisno za kontinuiranu proizvodnju bazaltnih vlakana, a cijena sirovina i troškovi obrade su niski.
Bazalt je anorganski silikat.Kaljeno je u vulkanima i pećima, od tvrdih stijena do mekih vlakana, laganih ljuskica i čvrstih šipki.Materijal ima otpornost na visoke temperature (>880C) i niske temperature (<-200C), nisku toplinsku vodljivost (toplinska izolacija), zvučnu izolaciju, otpornost na plamen, izolaciju, nisku apsorpciju vlage, otpornost na koroziju, otpornost na zračenje, visoku čvrstoću na prekid, malo istezanje, visok modul elastičnosti, mala težina i druge izvrsne performanse i izvrsne performanse obrade, To je potpuno novi materijal: ne proizvodi otrovne tvari u normalnom procesu proizvodnje i obrade i nema otpadnog plina, otpadne vode i otpada ispuštanje ostataka, pa se naziva "zeleni industrijski materijal i novi materijal" bez onečišćenja u 21. stoljeću.
U usporedbi sa staklenim vlaknima, koja se široko koriste u građevinarstvu, kemijskoj industriji i drugim industrijama, očito je da bazaltna vlakna i njegovi kompozitni materijali imaju visoku mehaničku čvrstoću, dobra fizikalna i kemijska svojstva i mogu se koristiti za izradu vrhunskih proizvoda.U usporedbi s drugim materijalima, ukupna izvedba ova dva materijala je usporediva.Neka svojstva bazaltnih vlakana bolja su od karbonskih vlakana, a njihova je cijena manja od jedne desetine karbonskih vlakana prema trenutnoj tržišnoj cijeni.Stoga je bazaltno vlakno novo vlakno niske cijene, visokih performansi i idealne čistoće nakon karbonskih vlakana, aramidnih vlakana i polietilenskih vlakana.Udruženje industrije neprekinutih bazaltnih vlakana Sjedinjenih Američkih Država istaknulo je: „Kontinuirana bazaltna vlakna su jeftina zamjena za ugljična vlakna i imaju niz izvrsnih svojstava.Što je najvažnije, budući da je uzet iz prirodne rude bez ikakvih dodataka, daleko je jedini zagađivač okoliša i netoksičan.Karcinogeni zeleni i zdravi proizvodi od staklenih vlakana imaju široku potražnju na tržištu i prethodnu primjenu.”
Bazaltna ruda taložila se na površini zemlje milijunima godina i bila je izložena raznim klimatskim čimbenicima.Bazaltna ruda je jedna od najjačih silikatnih ruda.Vlakna izrađena od bazalta imaju prirodnu čvrstoću i stabilnost na korozivne medije.Izdržljiva, električna izolacijska bazaltna ruda je prirodna i ekološki prihvatljiva čista sirovina.