国外连续玄武岩纤维的发展及其应用.pdfVIP

维普资讯 2003年第4期 《玻璃纤维 Jl外连续玄武岩纤维的发展及其应用 石钱华 重庆蓄电池玻纤有限公司，重庆 400054 摘 要：连续玄武岩纤维2002年被列入我国863高科技项 目。玄武岩纤维作为一种新型 的非金属增强复合材料，有很 多优点和特殊的性能。本文根据有关资料、专利和专家在实 验室所取得的实验结果，以及国外厂商提供的数据整理而成。文中简要介绍了连续玄武 岩纤维的发展历史和制造工艺中的主要技术特点，重点介绍了连续玄武岩纤维的理化性 能和应用方面的指标，并对该产品的市场前景进行了展望。 关键词：玄武岩纤维；性能；市场前景 1 概述 类似 ，但 由于玄武岩含 FeO和 o3达 10％以 连续玄武岩纤维 以下简称玄武岩纤维 与 上 ，黑度系数接近 0．9，透热性差 ，又属于块状堆 其他玻璃纤维和无机非金属纤维一样 ，是用于复 积熔化工艺，所 以池炉 比较浅 ，熔池面积比玻纤 合材料的一种新型优质增强材料。玄武岩纤维 的小。同时玄武岩熔化过程 中没有硼和其他碱 是用单一的玄武岩矿石为原料制造出来 的。表 金属氧化物析 出，池墙受侵蚀较小 ，在池炉排放 1是玄武岩纤维与几种玻璃纤维成分的比较。 的烟尘中基本无有害物质，所 以整个生产过程中 表 1 玄武岩纤维与 C玻璃纤维、E玻璃纤维、 环保状况更好。 S玻璃纤维成分比较 玄武岩纤维于 1953～1954年由苏联莫斯科 玄武岩纤维玄武岩纤维 玻璃和塑料研究院开发 出。第一台工业化生产 化学成分 乌克兰 C玻璃纤维 E玻璃纤维 S玻璃纤维 炉于 1985年在乌克兰纤维实验室 I 建成投 ／ 哦％ ／ 哦％ ／ 哦％ ／ 哦％ ／ 哦％ 产 ，采用 2o0孔漏板 、组合炉拉丝工艺。发展情 SO2 51．6 52．43 65．7～67．7 52．0～53．4 65．0 况：第一代为人工加料全铂坩埚拉丝工艺；第二 Al2 14．6～l8．3 18．33 13．5～l4．5 25．0 代为有两块漏板以上的组合式拉丝炉拉丝工艺； 5．4～6．4 8．0～9．0 第三代是池窑拉丝工艺。在 2002年 以前，前苏 ∞ 5．9～9．4 7．68 3．5～4．5 l8．5～19．5 联每年大约有 5o0吨连续玄武岩纤维产品，主要 3．0～5．3 4．o4 3．6～4．4 3．6～4．4 10．0 用于军工行业。玄武岩纤维池炉必须采取与其 N~zO+K20 3．6-5．2 3．95 13～l4 0-1 他玻璃纤维池窑不同的工艺 ，由于玄武岩中含有 0．8～2．25 1．19 0-0．5 高达 10％以上的FeO和Fe203，所以玄武岩矿源 + 9．0～l4．0 10．53 0-0．6 痕量 选择十分严格 ，在熔制过程中黑色的熔体和窑炉 F2 0～0．5 的氧化还原气氛都必须严格控制，前炉通路短。 其他 0．o9～0．I3 熔液快速流过 ，采用铂金管分流器 ，加热式管状 流液洞 ，同时采用 了中心取液法 ，配合较小的漏 玄武岩纤维的熔化和拉丝过程与玻璃纤维相 比， 板，很短的漏嘴和热风式丝根冷却器等一系列专 省去了多种原料配料过程，熔化池窑与玻纤池窑 有技术和技术诀窍，使拉丝作业稳定。矿石原料 · 27 · 维普资讯 2003年第4期 《玻璃纤维》 与纤维的成品率之比高达 1．1：1。除此之外 ，拉 1 玄武岩纤维的耐酸性和耐碱性 丝机、单丝涂油器 、浸润剂技术、污水处理与回收 表 3 不同直径连续玄武岩纤维在不同介质里 利用、原丝的干燥、加工技术与设备基本上与玻 的保留率 俄罗斯 璃纤维相同。现今前苏联诸国家的玄武岩纤维 煮沸3小时后的抗化学性／ ％ 成分 纤维直径 拉伸强度 池窑已发展到年产 700吨规模 ，使用 400孔。美 序号 a／n MPa H20 Na0H HC1 国玄武岩纤维池窑现已发展到 1000--1500吨规 0．5H 2H 2H 模 ，使用 800孔漏板拉丝技术。 1 10．2 240o 99．3 92．6 85．3 75．8 2 10．0 3110 99．4 97．5 94．0 80．6 2 玄武岩纤维产品的性能 3 9．0 2240 99．5 98．2 95．2 91．0 4 9．5 3050 99．4 97．6 96．8 9o．1 2．1 玄武岩纤维的化学性能 5 3．5 310o 99．4 94．1 92．5 83，5 众所周知，地壳由火成岩、沉积岩和变质岩 组成。玄武岩属于火成岩 中的一种。火成岩是 表 4 不含浸润剂原丝纤维的化学稳定性 地下岩浆喷出在地表冷凝后形成 的岩石。火成 介 质 玄武