La fibre de basalte (BF) est un nouveau type de matériau inorganique, respectueux de l'environnement et à hautes performances. Sa couleur est généralement brune et légèrement dorée. Elle est composée de SiO2, Al2O3, CaO , FeO et d'autres oxydes, ainsi que d'une petite quantité d'impuretés. Chaque composant de la fibre a ses propriétés spécifiques. La fibre continue de basalte, en tant que matériau de renforcement, présente non seulement une bonne stabilité, d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion, mais présente également les avantages d'une bonne isolation, d'excellentes propriétés d'isolation thermique et acoustique et de bonnes propriétés de transmission des ondes.
Étant donné que le minerai de basalte lui-même confère à la fibre de basalte de nombreuses propriétés excellentes, la fibre de basalte elle-même présente une grande durabilité et d'excellentes propriétés mécaniques. Ces avantages sont très pratiques dans les domaines militaire et civil.
À l'heure actuelle, le tissu ignifuge tissé à partir de fibres de basalte est utilisé dans la production devêtements de protection ignifuges et isolantset des couvertures anti-incendie. Les produits sont principalement utilisés dans la protection contre les incendies, la métallurgie, l'industrie militaire et d'autres industries. Un marché potentiel pour la fibre de basalte est celui du remplacement de la fibre de verre.le domaine du renforcement des bâtiments, les performances de la fibre de basalte sont proches de celles de la fibre de carbone, mais le prix est plusieurs fois voire des dizaines de fois inférieur à celui de la fibre de carbone. Dans le génie civil national, elle peut remplacer partiellement la fibre de carbone coûteuse pour le renforcement structurel, réduisant ainsi le coût des projets de renforcement structurel en Chine. Dépendance à la fibre de carbone. En termes dematériaux composites, il peut être combiné avec diverses résines pour former des matériaux composites qui peuvent être utilisés comme matériaux de structure, tels quepales d'éoliennes, structures de coque de véhicule, tuyaux et réservoirs de stockage résistants à la corrosion et à la pression, et matériaux de base pour circuits imprimés.
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Le basalte utilisé dans le domaine de la protection contre les incendies et de l'isolation est largement distribué en Chine et est bon marché. Son coût de fabrication de fibres est faible. Il présente des avantages évidents par rapport aux fibres chimiques, aux fibres de verre, aux fibres de carbone, etc., et possède un grand potentiel de substitution. C'est un produit de haute technologie et nouveau à forte valeur ajoutée.
Ces dernières années, les matériaux ignifuges et isolants thermiques verts ont progressivement attiré l'attention des gens. En tant que matériau vert, la fibre de basalte est devenue le premier choix pour la prévention des incendies et l'isolation thermique. Il présente les caractéristiques de légèreté, de prévention des incendies, d'isolation thermique et de belle apparence. Le matériau composite ignifuge et isolant thermique en fibre de basalte composé d'une couche de tissu en fibre de basalte, d'une couche de caoutchouc résistant aux hautes températures, d'une couche de film en fibre de polyester, d'une couche réfléchissante en aluminium déposé par vapeur et d'une couche de tissu mélangé viscose et Basofil ignifuge présente de bonnes propriétés ignifuges, isolantes thermiques et résistantes aux hautes températures. Performances, dans un environnement à haute température, il peut absorber une partie de la chaleur, avoir un meilleur effet d'isolation thermique et ne brûlera pas. Il peut jouer un meilleur rôle protecteur et est utilisé dans la protection contre les incendies, l'industrie pétrochimique, l'armée et la métallurgie et d'autres domaines.
Selon Qi Fengjie, professeur à l'École des matériaux polymères de l'Université du Nord-Est, le tissu ignifuge en fibre de basalte présente une résistance à haute température et un bon effet d'isolation thermique. La résistance à la température peut atteindre 650 degrés et l'indice limite d'oxygène est supérieur à 68, ce qui est bien meilleur que les fibres organiques telles que l'aramide. , particulièrement adapté à la préparation de rideaux coupe-feu industriels. Le tissu ignifuge en fibre de basalte ne se déforme pas et n'éclate pas sous l'action d'une flamme à 1 000 degrés, et le temps de résistance au feu peut être maintenu à plus d'une heure. Il peut également jouer un rôle protecteur dans les environnements humides, vapeur, fumée et gaz chimiques. De plus, si la fibre de basalte est mélangée à d'autres fibres, elle peut être transformée en tissus ignifuges de qualité supérieure, qui présentent des avantages évidents lorsqu'ils sont utilisés dans des équipements liés aux forces spéciales.
À en juger par l'application actuelle du marché, les fibres Kevlar, Nomex et Téflon de DuPont ont été utilisées comme matières premières préférées pour les tissus ignifuges à l'étranger. Bien que les trois matières premières ci-dessus aient les propriétés de résistance aux températures élevées et aux réactions chimiques, elles ne résistent pas aux températures élevées supérieures à 370 degrés. Une carbonisation et une décomposition se produiront. Le tissu ignifuge en fibre de basalte est tissé à partir du fil continu de fibre de basalte de 7 μm à 9 μm de GBF et a été traité avec un revêtement résistant aux hautes températures et non toxique. Il ne fondra pas, ne coulera pas, ne rétrécira pas à la chaleur et ne sera pas toxique. L'échappement des gaz peut devenir une alternative complète au Kevlar,
Tissus en fibres Nomex, Téflon et autres fibres ignifuges. La fibre de basalte est difficile à former et à contrôler pendant le processus de production, ce qui limite le développement de textiles industriels en fibres de basalte dans certains domaines.
Actuellement, seuls quelques pays comme la Russie, l'Ukraine et la Chine maîtrisent cette technologie de production. La production mondiale totale est inférieure à 3 500 tonnes.Après des recherches et des essais ardus, les entreprises chinoises ont surmonté les difficultés techniques de la fabrication de fibres de basalte et ont commencé la production de masse. La production constitue une certaine échelle de marché.
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La fibre de basalte utilisée dans le domaine automobile présente non seulement une résistance élevée, une bonne stabilité thermique, n'endommage pas facilement le couple, présente une faible usure et un coefficient de frottement stable, mais est également abordable. L'application de la fibre de basalte dans les matériaux de renforcement de friction peut non seulement augmenter la durée de vie des matériaux de friction automobile et augmenter la température d'utilisation des matériaux de friction, mais également résoudre divers facteurs défavorables des matériaux de friction actuels et aider à résoudre le phénomène de décroissance thermique qui se produit dans les freins automobiles traditionnels. Réduisant ainsi la fréquence des accidents de la circulation.
Corps en fibre de basalte
La société espagnole GALFER a développé avec succès la série 1052 de plaquettes de frein pour motos fabriquées avec de la fibre de basalte comme principale fibre de renforcement. Les structures résistantes aux hautes températures en fibre de basalte sont utilisées comme matériaux de renforcement de friction pour les freins, les embrayages, etc. des automobiles, ce qui non seulement favorise le développement à grande vitesse des automobiles, mais contribue également à améliorer les performances de sécurité des automobiles. Son développement a de vastes perspectives de marché.
Comme le montre le tableau ci-dessus, la densité du matériau de la fibre de basalte est modérée, sa résistance à la traction est équivalente à celle de la fibre de verre et la résistance à l'usure du matériau de friction renforcé par des fibres de basalte est supérieure à celle de la fibre d'amiante, de la fibre d'acier et de la fibre de verre. Grâce aux tests de performance des plaquettes de frein renforcées par des fibres de basalte hachées, on estime qu'elles présentent les caractéristiques d'un coefficient de frottement stable à haute température, d'une faible décroissance thermique et d'un faible bruit de freinage, et qu'elles conviennent comme matériau de renforcement principal des matériaux de friction.
Les matériaux filtrants automobiles en fibre de basalte peuvent filtrer et séparer les particules solides des gaz d'échappement des automobiles dans des conditions de température élevée, réduisant ainsi la pollution urbaine causée par les gaz d'échappement des automobiles. De plus, ses matériaux filtrants ont l'avantage d'être utilisés dans des conditions de température élevée pendant une longue période tout en maintenant des performances stables. Le tissu filtrant fabriqué à partir de fibres de basalte continues en Russie et en Ukraine présente une perte de masse de seulement 12 % de la fibre de basalte continue à une température élevée de 900 degrés. L'application de matériaux filtrants automobiles en fibre de basalte répond aux exigences de protection de l'environnement du nouveau siècle et est également propice à la satisfaction de la recherche de véhicules hautes performances.
Par rapport à la fibre de verre, largement utilisée dans les matériaux d'intérieur, l'absorption acoustique et la résistance à la chaleur de la fibre de basalte sont bien supérieures à celles de la fibre de verre E.
L'utilisation de matériaux en fibre de basalte pour l'isolation thermique et l'absorption acoustique dans les automobiles contribuera à améliorer les performances d'isolation acoustique entre l'automobile et le monde extérieur et à réduire le bruit généré par les pièces automobiles. Le Japon a choisi la fibre de basalte comme le meilleur matériau pour le développement de silencieux automobiles. La demande annuelle de matériaux en fibre pour l'isolation acoustique et thermique des automobiles est supérieure à 100 300 tonnes, de sorte que la fibre de basalte a un grand potentiel de développement du marché à cet égard.
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Utilisé dans le domaine de l'ingénierie de la construction, le béton renforcé de fibres de basalte est un nouveau matériau composite en béton formé en mélangeant des fibres continues ou discontinues de basalte dans du béton en quantité raisonnable et de manière appropriée. Il conserve les avantages d'une résistance élevée à la compression du béton et augmente ses propriétés de traction, de résistance à l'usure et de résistance aux chocs qui jouent un rôle dans le renforcement, la solidité et la prolongation de la durée de vie des projets en béton. La fibre de basalte est une fibre de silicate typique avec une compatibilité naturelle. Elle se disperse facilement lorsqu'elle est mélangée avec du béton de ciment et du mortier. Le volume de béton de fibres de basalte fraîchement mélangé est stable et présente une bonne maniabilité.
Par rapport au béton ordinaire, le béton de fibres de basalte présente également une résistance à la température, une résistance au retrait et une résistance à la corrosion supérieures, ce qui est bénéfique pour améliorer la durabilité des projets en béton et élargir le champ d'utilisation du béton. L'incorporation appropriée de fibres de basalte dans le béton peut améliorer la résistance aux chocs du béton, réduire sa fragilité et améliorer les propriétés mécaniques du béton.
Les matières premières pour la production de fibres de basalte sont obtenues à partir de roches extrusives volcaniques naturellesLes matières premières ne contiennent presque aucun ingrédient nocif pour la santé humaine, ce qui rend la promotion du béton de fibres de basalte dans le domaine de l'ingénierie de la construction importante pour économiser les ressources et être écologique et respectueux de l'environnement.
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Il est recommandé que la fibre de basalte ait d'excellentes propriétés de protection thermique et mécaniques. Cependant, diverses données montrent également que le plus grand inconvénient de la fibre de basalte est sa densité légèrement supérieure à celle des autres fibres. Par conséquent, dans l'application du basalte, les capacités de recherche et développement et le niveau de technologie de production de la fibre de basalte doivent être pleinement renforcés, et les paramètres de processus doivent être raisonnablement sélectionnés dans la conception de l'organisation et de la structure du tissu pour éviter des charges supplémentaires sur les travailleurs ou les utilisateurs en raison du poids excessif des textiles. Charge de travail, ainsi l'application du tissu de basalte avec de bonnes propriétés de protection thermique au domaine de la protection ignifuge aura également pour effet de faire le meilleur usage des matériaux et d'obtenir deux fois plus de résultats avec la moitié de l'effort.
Les fibres ignifuges hautes performances sont largement utilisées dans les industries de haute technologie, les technologies de pointe et les domaines d'équipements spéciaux. Cependant, elles sont rarement utilisées dans les domaines industriels et civils où la demande du marché est importante. La principale raison est qu'elles ont moins de variétés, des prix plus élevés et de mauvaises propriétés d'usure. Différence. L'indice limite d'oxygène de la fibre de basalte est extrêmement élevé et c'est une fibre inorganique. Elle n'émet pas de gaz nocifs lorsqu'elle est brûlée. Cependant, son prix est élevé et ses performances d'usure sont médiocres. Elle peut être mélangée à d'autres fibres pour rendre le tissu mélangé non seulement hautement ignifuge mais aussi durable. Réduire voire éliminer l'émission de gaz nocifs dans les réactions de combustion. Par exemple, en combinant le caractère ignifuge de la fibre de basalte avec le confort, l'absorption d'humidité et la respirabilité du coton, et en le mélangeant dans une certaine proportion, il peut garantir que le tissu a une bonne ignifuge et une bonne Il améliore non seulement le confort et la protection de l'environnement du produit, mais améliore également les performances de port du produit.
En tant que nouveau type de fibre haute performance, la fibre de basalte présente des avantages en termes de performances, d'avantages techniques et d'avantages en termes de coûts. À l'heure actuelle, le niveau de recherche et de développement de la fibre de basalte dans mon pays est encore en retard par rapport à celui des pays développés. Comment transformer pleinement les trois principaux avantages de la fibre de basalte nécessite d'améliorer et d'optimiser davantage les performances et la technologie de production de la fibre de basalte. Dans le même temps, renforcer la technologie de modification de surface des textiles industriels pour améliorer leurs propriétés mécaniques et leurs propriétés anti-vieillissement environnementales, développer de nouveaux produits compétitifs et différenciés, élargir le champ d'application et accroître la promotion du marché, afin que la fibre de basalte puisse être utilisée plus rapidement. Mieux exploiter ses avantages et promouvoir la mise à niveau des produits dans les domaines connexes.
