Базальтовое непрерывное волокно
Базальтовое непрерывное волокно и изделия из него.
Базальт – это природный натуральный материал, магматическая горная порода, распространенная по всему миру. Содержание базальта в земной коре превышает 30%.
Базальтовые изделия и материалы обладают высокой исходной прочностью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, долговечностью, электроизоляционными свойствами, являются природным экологически чистым материалом.
Базальтовое непрерывное волокно получают методом одностадийной вытяжки из базальтового расплава с одновременной обработкой первичной нити специальными замасливателями, для придания нити эластичности и совместимости с различными видами смол: эпоксидными, эпоксифенольными, фенолформальдегидными.
Базальтовое непрерывное волокно — применение:
В зависимости от назначения и дальнейшего применения изготавливают из базальта нити крученые, ровинги, однонаправленные волокна, рубленые волокна, а также базальтовую вату, ткани (в т.ч. текстильные, мультиаксиальные и однонаправленные ткани), а так же ленты и армирующие сетки.
Базальтовое непрерывное волокно не требует специального оборудования или методик и может быть использовано в традиционных технологиях, таких как пултрузия, намотка, ткачество и т.п.
Применение базальтового волокна связано с его уникальными свойствами, такими как удельная прочность базальтового волокна в 2,5 раза превышает прочность легированных сталей и в 1,5 раза прочность стекловолокна (табл. 1,2).
Базальтовые непрерывные волокна обладают высокой коррозионной и химической стойкостью и воздействию агрессивных сред: растворов солей, кислот и, особенно щелочей.
По сравнению с металлами базальтовые волокна не поддаются коррозии, по сравнению со стекловолокном базальтовые волокна являются более щелочестойкими.
Химическая стойкость базальтового волокна в растворах щелочей позволяет его применять для армирования бетонных конструкций, где воздействие влаги, растворов солей и щелочных бетонных сред приводит к коррозии металлической арматуры.
Таблица 1. Сравнительные характеристики нитей из стеклянных и базальтовых волокон.
| Свойства | Базальтовое волокно | Волокно из Е-стекла |
|---|---|---|
| Термические | ||
| Температура применения | от -260 до +600 | от -60 до +450 |
| Температура спекания | 1050 | 600 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/м.К | 0,031-0,038 | 0,034-0,04 |
| Физические | ||
| Диаметр элементарного волокна, мкм | 7-17 | 6-17 |
| Плотность кг/м3 | 2600-2800 | 2540-2600 |
| Модуль упругости, кг/мм2 | 9100-11000 | до 7200 |
| Остаточная прочность при растяжении (после термообработки):- при 200С
— при 2000С — при 4000С |
100 95 82 |
100 92 52 |
| Химическая устойчивость грубого волокна (потеря веса после 3ч кипячения) в:Н2О
2N NaOH 2N HCl |
1,6 2,75 2,2 |
6,2 6,0 38,9 |
| Электрические | ||
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом.м |
1х1012 |
1х1011 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 мГц |
0,005 |
0,0047 |
| Относительная электрическая проницаемость при частоте 1 мГц |
2,2 |
2,3 |
| Акустические | ||
| Нормальный коэффициент звукопоглощения |
0,9 – 0,99 |
0,8 – 0,93 |
Базальтовое непрерывное волокно по своим показателям занимает промежуточную позицию между стекловолокном и углеродным волокном (табл. 2).
Таблица 2. Сравнительные характеристики волокон.
| Показатель | Базальтовое непрерывное волокно | Волокно из Е-стекла | Углеродное волокно |
|---|---|---|---|
| Прочность на растяжение, мРа |
3000-4840 |
3100-3800 |
3500-6000 |
| Модуль упругости, gРа | 79,3-93,1 | 72,5-75,5 | 230-600 |
| Относительное удлинение при разрыве, % |
3,1 |
4,7 |
1,5-2,0 |
| Диаметр волокна, мкм | 6-21 | 6-21 | 5-15 |
| Температура применения, 0С | -260 — +600 | -60 — +450 | -50 — +700 |
Области применения изделий из базальта, производимых ОАО «НЗСВ»
1. Строительный комплекс
Противопожарные материалы для строительства домов и промышленных сооружений (базальтовые ткани, базальтовый иглопробивной материал, БСТВ)
2. Машиностроение
композиционные материалы, конструкционные материалы работающие в условиях повышенных вибраций (базальтовые ткани, базальтовые ровинги)
звукоизоляционный материал (базальтовый иглопробивной материал, маты марки АТМ, БЗМ)
теплоизоляционные материалы (МТПБ, БСТВ)
фильтры очистки отходящих газов от пыли и промышленных стоков (фильтровальная бумага на основе БСТВ, БСТВ, базальтовое однонаправленное волокно).
3. Автомобилестроение
материалы для производства автомобильных глушителей (БВВ-22, базальтовые ровинги, БСТВ), панелей, теплоизоляционных прокладок, экранов, пластиков (базальтовые ткани, иглопробивное базальтовое полотно).
4. Судостроение
композиционные материалы, стойкие к воздействию морской воды (базальтовые ткани, сетки)
теплоизоляция судового оборудования, корпусов, переборок (маты марок АТМ, БЗМ, иглопробивное базальтовое полотно).
конструкции корпусов судов, надстроек (базальтовые ткани, базальтовые сетки) в малом судостроении
5. Авиационная промышленность и ракетостроение
теплозвукоизолирующие маты ( БСТВ, БУТВ)
конструкционные композиционные и высокотемпературные материалы (базальтовые ткани, ленты, сетки).
6. Энергетика
композиционные материалы (базальтовые ткани, ленты, сетки)
теплоизоляция термического оборудования паровых котлов, турбин, теплотрасс (БСТВ, МТПБс,к)
высоковольтные электроизоляционные материалы (электроизоляционные базальтовые ткани)
7. Атомная энергетика
негорючие теплоизоляционные и конструкционные материалы
противопожарные двери, кабельные проходки и др.,
материалы для радиоактиной защиты
контейнеры для хранения радиоактивных отходов (БСТВ, МТПБс,к, базальтовые ткани, сетки).
