四川省连续玄武岩纤维矿石原料研究现状

近年来连续玄武岩纤维凭借绿色的生产工艺和优异的性能得到国内外广泛关注,但玄武岩原料不均一性成为限制其发展的重要原因。四川省玄武岩储量巨大,在会理、峨眉、盐源等地广泛分布,具有极大的应用潜力与经济价值。但各地玄武岩化学组成变化大且当前对玄武岩矿石的质量评价标准尚不统一,影响了玄武岩纤维的开发利用。通过总结省内连续纤维用玄武岩原料研究现状,对不同地区玄武岩矿石的岩石特征、矿物特征与化学组成进行梳理,分析国内外部分生产企业及研究人员采用的玄武岩化学成分指标,为四川玄武岩纤维原料筛选服务。研究表明用作玄武岩纤维原料的矿石以致密块状玄武岩为主,部分斑状玄武岩为辅以及少量细粒辉长岩;多具斑状结构,基质具间粒间隐结构,块状构造;化学成分变化范围大,多具高Fe低碱特征。

河北省首个连续玄武岩纤维生产基地投产

8月1日,中纤新材料科技(承德)有限公司(简称中纤科技)连续玄武岩纤维项目拉丝成功,标志着河北省首个连续玄武岩纤维生产基地投产。据了解,河北境内的玄武岩,是国内地层最古老、数量最多、种类最全的玄武岩群之一。张家口、承德一带的玄武岩资源尤其丰富优质。经初步探测,仅在围场,玄武岩矿储量就在百亿吨以上。承德新鼎矿业有限公司早期开采玄武岩矿石,大多被破碎成砂石料出售,最低时,每吨砂石料只卖40元,而连续玄武岩纤维每吨价值在10万元以上,相较于卖砂石料,价格提升了千倍以上。因此,该公司投资成立中纤科技,从石头到材料,布局玄武岩全产业链。

连续玄武岩纤维新材料的制备、性能及应用

以玄武岩矿石为原料拉丝制成的连续玄武岩纤维,是一种高性能天然绿色无机矿物纤维,应用领域广泛,在工业发展和国防建设中具有重要意义。在回顾连续玄武岩纤维制备技术发展的基础上,介绍了坩埚法和池窑法,专门阐述了当前常用的池窑法生产工艺,以及矿石原料、关键设备、浸润剂这三个主要的影响因素。简介了玄武岩纤维中各元素成分对纤维本身性能的不同作用,并将玄武岩纤维与其他高性能纤维材料进行性能及参数对比,认为连续玄武岩纤维及其表面改性后具有优异的综合性能。结合连续玄武岩纤维应用形态对其用途进行了概述,包括玄武岩纤维丝的土工力学增强应用、丝加工成多种织物的耐温隔热应用、岩棉和鳞片的应用、基础型材(复合筋、复合板材、复合管道等)应用,以及复合材料在诸多工业领域或特殊领域的应用。从发展前景、重点应用领域、生产影响因素、制备技术及产业拓展等方面进行了分析与展望,以期对我国玄武岩纤维技术水平和行业发展起到促进作用。

连续玄武岩纤维浸润剂研究进展

为提高连续玄武岩纤维各项力学性能,满足生产和使用要求,玄武岩浸润剂配方的研制是重点。当前有不少文献总结了玄武岩纤维表面改性进展,但未有专门对玄武岩纤维浸润剂配方研究的概述文献。针对这一现状,从玄武岩纤维的特性出发,分析了玄武岩纤维浸润剂类别和性质,系统综述了目前对浸润剂中的成膜剂、偶联剂、润滑剂、抗静电剂和表面活化剂等组分的最新研究进展。

连续玄武岩纤维矿石中TiO_(2)、MgO含量的探讨

玄武岩纤维是以天然玄武岩为生产原料,高温熔融后经漏板拉丝制备而成的纤维。玄武岩纤维中TiO_(2)、MgO组分含量较低,但对纤维形成的影响不可忽略。根据峨眉山玄武岩中TiO_(2)、MgO含量不同的斜斑玄武岩和致密玄武岩进行拉丝试验,从玄武岩纤维成丝率、纤维断裂强度、熔制性能等分析,结合已有研究成果对玄武岩中TiO_(2)、MgO含量进行讨论。结果表明,连续玄武岩纤维矿石中的TiO_(2)、MgO可增强玄武岩纤维的热性能和化学性能,在一定范围内TiO_(2)含量增加、MgO含量减少,可提高玄武岩纤维的稳定性和成丝率,增强纤维断裂强度。在现有的工艺条件下,根据不同类别的玄武岩,可将连续玄武岩纤维矿石中TiO_(2)含量扩大到4%,增加矿石原料的选取范围。

玄武岩连续纤维的产业化开发

全面介绍了国内外玄武岩连续纤维开发与生产的进展.对我国当前玄武岩连续纤维产业化过程中的工艺、设备、原料的开发,玄武岩连续纤维的性能、应用前景及其技术经济指标等问题进行了分析.

连续玄武岩纤维及其复合材料的研究

本文通过对玄武岩连续纤维在原料，物理、化学性能以及用其增强各类树脂的性能方面做了比较详细的分析对比，并由此认为，玄武岩连续纤维在耐高温、抗高温热振性、耐酸碱、弹性模量、介电等性能方面具有一定的优势。用其增强树脂在性能方面普遍优于玻璃纤维增强的玻璃钢体。它在航空航天、冶金、化工、建筑等领域具有较为广阔的应用前景。

连续玄武岩纤维研究综述

介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展现状、制备方法及应用状况,并对我国连续玄武岩纤维的发展提出了建议。

连续玄武岩纤维平纹布增强硼酚醛树脂复合材料研究

对硼酚醛(FB)树脂进行了性能表征,介绍了连续玄武岩纤维平纹布(CBFTC)增强FB树脂复合材料的制备,研究了层压成型工艺对该复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。结果表明,当FB树脂质量分数为28%、预固化温度为150℃、固化温度为180℃、固化压力为5MPa、固化时间为15min.mm-1时,FB/CBFTC复合材料的力学性能和烧蚀性能最好。

连续玄武岩纤维增强复合材料的抗弹性能研究

通过研究环氧树脂/连续玄武岩纤维(CBF)、乙烯基酯树脂/CBF、聚氨酯树脂/CBF、酚醛树脂/CBF体系的抗弹性能,发现CBF增强乙烯基酯复合材料的抗弹性能较好。考察了CBF增强乙烯基酯树脂复合材料厚度、靶板法线角对抗弹性能的影响,并对CBF增强复合材料的抗弹机理进行了分析。

连续玄武岩纤维冷等离子改性处理性能研究

采用低温等离子体表面改性处理仪对玄武岩纤维等离子改性,对玄武岩纤维改性前后表面形貌SEM、表面浸润性以及回潮率等的变化进行测试、表征分析。结果表明,未处理的玄武岩纤维表面较为光滑,接触角滞后现象不明显,与树脂基体界面粘结效果不理想,回潮率为0.12%。比较处理时间5min、12min,等离子体改性处理15min刻蚀程度最大,表面最粗糙,回潮率增加到0.83%,而接触角差异达到37.57°,与树脂基体界面粘结效果最好。

连续玄武岩纤维表面改性方法研究进展

综述了连续玄武岩纤维(CBF)的表面改性方法研究进展,总结了各种表面改性方法的作用机理,以及对CBF力学性能和CBF/聚合物基复合材料界面性能的影响,并展望了CBF表面改性方法的研究方向。

玄武岩连续纤维的基本特性

对玄武岩连续纤维的化学成分及物理化学性能进行了研究分析,为开发新一代产业用纺织品提供依据。

浅谈玄武岩连续纤维生产技术与应用

简述玄武岩连续纤维的生产历史与技术进步发展过程。对当今生产玄武岩纤维用玄武岩原料的加工与均化技术、熔制与成形技术、计算机模拟技术与自动控制技术进行了分别描述和概括总结,提出了原料、生产方式、技术与设计方法和产品性能要求与应用领域。对今后的发展方向和趋势进行了预测,提出了思考观点和建议。

连续玄武岩纤维性能及应用

介绍了连续玄武岩纤维的成分以及优良的力学、隔热耐高温、环保、绝缘等性能。依据连续玄武岩纤维的特性,分别阐述其在土工建筑、交通、管道过滤、军工防空等领域已有的应用。最后指出,我国对连续玄武岩纤维及其产业的研发尚处初级阶段,在基础研究、技术研发、产品开发、推广应用等方面还有大量工作要做。

连续玄武岩纤维结构与性能试验研究

对一种国产连续玄武岩纤维的化学组成、晶体结构、表面特性及密度进行了表征分析,并对其力学性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能和复合材料界面性能进行了测试分析。结果表明:连续玄武岩纤维主要是由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Na2O、K2O等氧化物组成的硅铝酸盐系纤维;纤维本体为非晶态,呈现近程有序远程无序的结构特征。纤维呈圆柱体,表面光滑,表面能较高,呈极性;连续玄武岩纤维具有较好的耐高温性能和优异的耐酸碱腐蚀性能,尤其是耐酸性突出。目前国产连续玄武岩纤维的抗拉性能已达到E-玻纤的水平,但是与国外报道的性能还有一定差距,尚需在原料选择和制备工艺方面进行改进。同时其复合材料界面性能不太理想,有待从纤维用表面浆料设计和涂敷工艺方面进行攻关。

河南大安玄武岩生产连续纤维的可利用性探讨

玄武岩连续纤维是以天然玄武岩矿石为原料,将矿石破碎后加入熔窑中,在1 450～1 500℃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,是"石头变丝"的非金属无机纤维,其制品已被广泛应用于多种领域,具有第四大纤维和21世纪的新材料"绿色工业材料"之称。通过对河南省洛阳市大安玄武岩的形态、分布、熔岩层序、矿物组合、结构构造、物理性能等岩矿石特征研究,对比黑龙江宁安镜泊玄武岩特征,认为二者有极大相似性,从理论上肯定了大安玄武岩制造玄武岩连续纤维的可利用性,进而推动工业生产试验的进程。

表面涂层对玄武岩连续纤维力学性能的影响

本文通过对玄武岩连续纤维浸润剂配方的研究分析,结果表明玄武岩连续纤维的表面涂层配方对其力学性能有很大影响.其中成膜剂的组成结构直接影响玄武岩连续纤维的集束性及其与环氧树脂基体的相容性,不同的成膜剂结构使玄武岩连续纤维的断裂强力及拉伸强度差异很大.在浸润剂配方中引入阳离子型助剂有利于提高玄武岩连续纤维的集束性和断裂强力.通过优化涂层配方可使玄武岩连续纤维断裂强力达到0.62N/tex,拉伸强度达到2400MPa,远高于现有产品的技术水平.

钢丝-连续玄武岩纤维复合板及其力学性能研究

简易制作了钢丝-连续玄武岩纤维复合板试件及其单向拉伸试验装置,通过单向拉伸试验,测试分析了该复合板的力学性能。结果表明钢丝-连续玄武岩纤维复合板具有较好的力学性能:当试样钢丝体积分数为20.6%时,其复合板弹性模量为99.8GPa,比纯CBF复合板试样提高12.9%,且抗拉强度也提高9.6%;同时成本降低35%,因此是一种高性价比的加固材料。