簡述
玄武巖纖維(Continuous Basalt Fibre,CBF)是以火山噴發(fā)的特定玄武巖為原料,經(jīng)多道特殊嚴(yán)密工藝制成的連續(xù)纖維。屬于無機(jī)非金屬纖維。與其他纖維相比,它不僅表現(xiàn)出“較高的耐熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性、高強(qiáng)高模、吸音”等優(yōu)良性能,同時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的抗氧化、抗輻射、環(huán)保性,被稱為“綠色工業(yè)材料”,是**安全戰(zhàn)略和國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)領(lǐng)域升級(jí)換代的重要基礎(chǔ)材料之一。被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防軍工、核電等高科技領(lǐng)域;雷達(dá)罩、天線罩、透波設(shè)備、微波等5G電子通訊領(lǐng)域;汽車零配件、軌道交通、船舶海工、飛機(jī)等交通領(lǐng)域;動(dòng)力電池安全防護(hù)、儲(chǔ)能電池安全防護(hù)、太陽能、風(fēng)能、空氣能等新能源領(lǐng)域;以及冶金、石化、建材、環(huán)保、電力、消防、工程塑料等其他特殊領(lǐng)域。
性能特點(diǎn)
1. 優(yōu)良的熱性能、耐高低溫:玄武巖纖維具有優(yōu)良的熱性能,工作溫度非常寬(-269~650℃),軟化點(diǎn)960℃,長時(shí)間處于-196℃液氮介質(zhì)中,其強(qiáng)度基本保持穩(wěn)定,無明顯衰減。在400℃工作時(shí),其斷后強(qiáng)度保持85%;在600℃工作時(shí),其斷后強(qiáng)度仍能保持75%的原始強(qiáng)度;而玻纖-60~450℃,礦棉也只能保持50%~60%的強(qiáng)度,玻璃棉則完全破壞。碳纖維的抗氧化性較差,在300℃有CO產(chǎn)生,芳綸*高使用溫度只有250℃;
2. 優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長:玄武巖纖維密度為2.65~3.00g/cm3,抗拉強(qiáng)度為3000~4840MPa,具有優(yōu)異的耐磨、抗拉增強(qiáng)性能,是鋼鐵的3倍以上,重量大約是鋼鐵的1/4,與S玻纖相當(dāng);
3. 突出的化學(xué)穩(wěn)定性(耐酸堿、抗水):玄武巖纖維具有優(yōu)異的耐酸堿化學(xué)腐蝕性及防水性(優(yōu)于ECR纖維),它具有天性的與水泥、混凝土的親和力和耐堿性,在建筑增強(qiáng)領(lǐng)域表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì);
4. 突出的抗熱振穩(wěn)定性:玄武巖纖維在500℃下的抗熱振穩(wěn)定性仍然不變,原始質(zhì)量分?jǐn)?shù)損失不到0.02,900℃時(shí)也僅損失0.03;
5. 突出的透波和吸波性能、介電性能:玄武巖纖維中具有0.2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的金屬氧化物,使其具有一定的吸波功能。進(jìn)一步調(diào)整成分、樹脂體系內(nèi)再加上吸收劑或吸波涂層,會(huì)有較好的吸波性能。它具有比ERC纖維高的絕緣性和對(duì)電磁波的高透過性,由它制造高壓絕緣材料、低壓電器裝置、天線整流罩以及雷達(dá)無線電裝置的前景十分廣闊;玄武巖纖維還具有良好的介電性能。它的體積電阻率比ECR纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)。經(jīng)過專門處理的玄武巖纖維,其介電損失角正切比ERC纖維低50%,可用于制造新型耐熱介電材料;
6. 突出的隔音性能:玄武巖纖維具有優(yōu)異的隔音、吸聲性能,隨著頻率的增加,它的吸聲系數(shù)顯著增加??梢杂脕碇谱鞲粢舨牧?,在航空、船舶、火車等領(lǐng)域有廣闊的前景;
7. 低吸濕性:玄武巖纖維的吸濕性極低,吸濕率只有0.2%~0.3%,吸濕率能力長期保持穩(wěn)定,不隨時(shí)間明顯變化,這就保證了它在使用過程中的熱穩(wěn)定性和環(huán)境協(xié)調(diào)性好并且壽命長。玄武巖細(xì)纖維的耐水性優(yōu)于玻纖;
8. 綠色環(huán)保:玄武巖纖維可以自動(dòng)降解為土壤母質(zhì),具備持續(xù)和循環(huán)利用的特性,因此它是一種新型的環(huán)保纖維。
性能 | CBF纖維 | E玻纖 | S玻纖 | 碳纖維 | 芳綸 |
密度(g/cm3) | 2.62 | 2.45~2.57 | 2.54 | 1.78 | 1.45 |
拉伸強(qiáng)度(MPa) | 3800~4840 | 3100~3800 | 4020~4650 | 3500~6000 | 2900~3400 |
彈性模量(GPa) | 93.1~110 | 72.5~75.5 | 83~86 | 230~600 | 70~140 |
斷裂伸長率(%) | 3.1 | 4.7 | 5.3 | 1.5~2.0 | 2.8~3.6 |
*高工作溫度(℃) | 650 | 380 | 300 | 500 | 250 |
(玄武巖纖維與其高性能纖維拉伸強(qiáng)度等性能的比較表)
主要用途
1.增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用:玄武巖具有低容重,低熱導(dǎo)率,低吸濕率和對(duì)腐蝕介質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性,能夠降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量,形成新型結(jié)構(gòu)材料。利用這些特性,在軍品和民品領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
l玄武巖增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料是制造坦克裝甲車輛的車身材料,可減輕其質(zhì)量;用于制造火炮材料,尤其是用于炮管熱護(hù)套材料可以大大提高火炮的命中率和射擊精度。在槍彈、引信、彈匣、大口徑機(jī)槍槍架、坦克裝甲車輛的薄板裝甲、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩、減振裝置等方面有大量的應(yīng)用
l玄武巖 在船舶工業(yè)中可大量用于船殼體、機(jī)艙絕熱隔音。
l用玄武巖 蜂窩板可制成火車車廂板,既減輕了車廂的質(zhì)量,又是一種良好的阻燃材料。
l樹脂基增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件民用領(lǐng)域產(chǎn)品。如:球拍、魚竿、自行車等。
l用玄武巖纏繞環(huán)氧樹脂的管材(直徑φ 5~2 000 mm,內(nèi)部承壓 0~40 MPa)可用于輸送石油、天然氣、冷熱水、化學(xué)腐蝕液體、電纜管道、低壓和高壓鋼瓶等。
l化工防腐領(lǐng)域、防鹽霧、防水材料。
2.國防軍工 、航空航天等**新材料領(lǐng)域:
l制造浮動(dòng)碼頭、坑道、隧道內(nèi)壁、軍事工程的建筑、軍用機(jī)場的建筑以及作為防彈衣的原料。如,坦克外皮、雷達(dá)天線罩、防彈背心、防彈毛毯、火藥庫等;
l適用于軍隊(duì)防毒、防輻射、防火、防化學(xué)腐蝕和屏蔽性強(qiáng)的裝備和設(shè)施的篷布。
3.防輻射領(lǐng)域:玄武巖 具有防輻射功能。應(yīng)用在核電站建設(shè)和軍工、民用等防輻射領(lǐng)域。
4.消防防護(hù)高溫絕熱材料:玄武巖纖維布具有不燃性(防火A級(jí) GB8624-2012)、基本無有毒氣體排出、絕熱性好、無明顯熔融或滴落、強(qiáng)度高、無明顯熱收縮現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)??捎糜冢罕芑鹣婪枞几魺崦媪?、防火卷簾、 消防員滅火防護(hù)服,隔熱服,避火服,爐前工防護(hù)服,電焊工作服,軍用裝甲車輛乘員阻燃服、防火毯、滅火毯等
5.高溫過濾領(lǐng)域:其具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐高溫、耐久性好、耐酸堿、吸水量極低,可忽略不計(jì)、過濾效率高等特點(diǎn)。主要用于高溫(200~450℃)的過濾材料,如除塵袋、汽車消音器濾芯等
6.建筑材料領(lǐng)域:
l在建筑修復(fù)、加固和更新、混凝土增強(qiáng)等領(lǐng)域的應(yīng)用:目前主要是利用材料的強(qiáng)度和彈性模量。玄武巖強(qiáng)度并不遜于碳纖維,比芳綸高,且與樹脂的親合性大大好于碳纖維和芳綸,提高了補(bǔ)強(qiáng)效果和補(bǔ)強(qiáng)材料的使用壽命。 可廣泛用于梁、柱、板、墻等結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng),也可用于橋梁、隧道、水壩等其它土木工程的加固,尤其是抗震加固。玄武巖由于其特殊的無機(jī)成分,與混凝土的相容性和分散性優(yōu)于多數(shù)常見增強(qiáng)纖維。
l在道路施工領(lǐng)域的應(yīng)用。主要優(yōu)點(diǎn)是:抗拉強(qiáng)度高、延伸率好;長期蠕變不明顯,可忽略不計(jì);熱穩(wěn)定性好;與瀝青混合料的相容性強(qiáng);理化穩(wěn)定性好;耐低溫性好等。應(yīng)用在高等級(jí)公路、大橋橋面、市政道路及機(jī)場路面等要求較高的道路工程。
7.熱振環(huán)境下的特殊材料:復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的軍用飛機(jī)進(jìn)氣道外側(cè)壁,其下部是火炮出口,振動(dòng)沖擊力很大,要求復(fù)合材料有很好的韌性。使用純碳纖維有它的不足,由于玄武巖有斷后伸長率大大高于碳纖維,且可充分利用玄武巖的抗熱振穩(wěn)定性。
8.民品的機(jī)電工業(yè)領(lǐng)域:玄武巖是優(yōu)良的絕緣材料,用它制造儀器儀表、電動(dòng)機(jī)及各種電器中的附件(如齒輪、軸承、密封件等),不僅可以減輕自身質(zhì)量和提高其可靠性,而且可以延長其使用壽命。此外,玄武巖 具有顯著的耐高溫性能和極好的力學(xué)性能,它可以用作石棉與昂貴碳纖維的替代品,適用于高溫襯墊、大型船只絕熱、車輛制動(dòng)器摩擦襯片。
9.介電材料領(lǐng)域:玄武巖還具有良好的介電性能。它的體積電阻率比E玻纖高一個(gè)數(shù)量級(jí);如利用玄武巖的這一介電特性、吸濕率低和耐溫的特性,可以制成高質(zhì)量的多層印刷電路板的覆箔板;變壓器模、抗干擾材料。
10.建筑內(nèi)飾領(lǐng)域:玄武巖具有優(yōu)良的的絕熱、隔音、吸音,阻燃性能,可用于核潛艇等軍艦內(nèi)裝飾領(lǐng)域,坦克發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱隔音罩、電影院、會(huì)議室等墻布等
11.用作防火、耐高溫、隔熱保溫、消聲吸音、高溫密封類材料:
l應(yīng)用于軍工、航天航空、核電的隔熱保溫材料、制動(dòng)摩擦襯墊等;
l冶金、機(jī)電、石油、化工、電廠、交通、機(jī)械設(shè)備等一般工業(yè)領(lǐng)域用的:冷熱管道、容器、鍋爐、閥門、法蘭、泵、以及一些提供動(dòng)力或和工藝溫度相關(guān)的專有設(shè)備:如汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、壓機(jī)、注塑機(jī)、硫化機(jī)等中高溫工況下優(yōu)良的隔熱保溫材料,耐溫高,持久性優(yōu)良,可滿足長期使用需求;
l高溫?zé)煹?、風(fēng)管的襯套、耐高溫的軟接頭、輸送高溫液體的襯墊;
12.在新能源專用領(lǐng)域使用:動(dòng)力電池安全防護(hù)、儲(chǔ)能電池安全防護(hù)、太陽能、空氣能等新能源領(lǐng)域隔熱保溫、防火災(zāi)、防爆等安全防護(hù),在高溫、高電壓下對(duì)線路、儀表和相關(guān)零部件的絕緣和安全防護(hù)。
13.在交通專用領(lǐng)域使用(飛機(jī)、火車、船舶海工、汽車等):
l飛機(jī)、火車的動(dòng)力系統(tǒng),如發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)管路和部件的隔熱保溫;
l船舶的動(dòng)力艙系統(tǒng),如 汽輪機(jī)及相關(guān)管道和部件、艙壁的隔熱保溫;電焊消防用的防火毯,滅火毯、電焊毯、逃生毯等;
l汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的隔熱罩、重油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管的防護(hù)、高速賽車的復(fù)合制動(dòng)摩擦襯墊;
l新能源汽車電池倉的隔熱保溫、防火災(zāi)、防爆等安全防護(hù);在高溫、高電壓下對(duì)汽車的線路、儀表和相關(guān)零部件的絕緣和安全防護(hù)。
玄武巖纖維產(chǎn)品類別(常用規(guī)格表)
玄武巖纖維工業(yè)用織物(軍用、民用)
系列 分類 | 規(guī)格型號(hào) | 厚度 | 重量 | 建議使 用溫度 | 產(chǎn)品特點(diǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
(mm) | (g/㎡) | |||||
HU系列(布) | FSD-HUP-1125 | 0.18 | 200 | 650℃ 以下 | ●與酚醛、環(huán)氧、不飽和、聚氨酯等各類樹脂、高分子材料浸潤效果好。 ●高強(qiáng)高模、耐酸堿腐蝕、防水、輕質(zhì)、防火耐熱、隔熱保溫、吸音、絕緣、透波吸波、熱抗振。 ●高溫高強(qiáng),韌性好、高溫下尺寸穩(wěn)定性好,不易變形、后續(xù)可加工性好,隔熱保溫效果好,防火A級(jí)不燃,浸膠滲透性好,浸泡均勻,涂覆和復(fù)合牢度高。 | 防火、耐高溫、隔熱保溫、消聲吸音、高溫密封、環(huán)保過濾類材料,可做成卷材、片材、墊片、襯墊等,也可用作涂層和復(fù)合類基材,透波材料,高端電子通訊基材、絕緣材料、金屬溶體過濾,樹脂增強(qiáng)復(fù)合材料基材。 一般用于國防軍工、核電、飛機(jī)、火車、船舶、汽車、以及一些特殊專用設(shè)備等保障性要求高的特殊領(lǐng)域 |
FSD-HUP-2217 | 0.28 | 300 | ||||
FSD-HUBT-1112 | 0.43 | 400 | ||||
FSD-HUTT-1112 | 0.43 | 400 | ||||
FSD-HUTT-1108 | 0.58 | 605 | ||||
FSD-HUST-1106 | 0.88 | 800 |
玄武巖纖維網(wǎng)格狀織物
<td width="94" valign="top" rowspan="4" style="padding: 0px 7px; border-top-color: initial; border-right-color: rgb(0, 0, 0); border-bottom-color: initial; border-left-color: initial; word-break: break-al
系列 分類 | 規(guī)格型號(hào) | 厚度 mm | 重量 (g/cm2) | 建議使用溫度 | 產(chǎn)品特點(diǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | |||
HUL (網(wǎng)格) | FSD-HU-L6X6-120 | 0.12 | 120±10 | 650℃ 聯(lián)系我們
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