Принципы производства базальтового волокна

Основой производства базальтового волокна является использование природной базальтовой руды в качестве единственного первичного сырья. Этот процесс состоит из четырех основных этапов: дробление и предварительная-обработка, высоко-плавление, вытяжка (формование) волокна и последующая-обработка. Поскольку он не требует значительного добавления химического сырья, он классифицируется как экологически чистый-неорганический не-материал с металлическими волокнами.

1. Выбор сырья и предварительная-обработка
Природная базальтовая руда (состоящая в основном из диоксида кремния, оксида алюминия, оксида железа, оксида магния и др.) отбирается и перерабатывается на дробильном оборудовании до однородных частиц размером от 10 до 50 мм. Затем используются магнитная сепарация и просеивание для удаления примесей железа и частиц неподходящего размера, обеспечивая однородность сырья для последующего процесса плавки.

 

2. Высоко-плавление при высоких температурах.
Предварительно-обработанные частицы базальта подаются в бассейновую печь или электроплавильную печь. В настоящее время процесс бассейновой печи является основным методом, обеспечивающим непрерывное-масштабное производство. Материал нагревают до 1450–1550 градусов до полного расплавления в однородный расплав. Во время этого процесса можно добавлять небольшое количество осветляющих веществ для удаления внутренних пузырьков и улучшения качества получаемых волокон; в отличие от традиционного производства стекловолокна, здесь нет необходимости смешивать разнообразные сырьевые материалы.

3. Вытяжка волокна (формовка)
Расплавленный базальт течет через втулку из платиново-родиевого сплава, снабженную тысячами отверстий (диаметром 0,5–1,0 мм). Эта пластина втулки устойчива к высоким температурам и коррозии и служит важным расходным компонентом в процессе волочения. Охлаждаемый высокоскоростным-сжатым воздухом, расплав быстро затвердевает в отдельные базальтовые волокна диаметром 7–20 мкм. Для обеспечения однородности и стабильности диаметра волокна необходим строгий контроль температуры и скорости воздушного потока. Примечание. Этот этап предполагает высокую-температуру плавления и высокоскоростной-поток воздуха, что создает риск ожогов и разбрызгивания материала; необходимо соблюдать строгие меры безопасности.

4. Процессы после-обработки
Вытянутые волокна проходят через аппликатор для проклейки, где наносится специальный проклеивающий агент для повышения прочности сцепления с матричными материалами, такими как смола или цемент. Затем собирающее устройство связывает отдельные нити в пряжу. В зависимости от требований применения материал подвергается намотке или резке для получения различных готовых изделий из базальтового волокна, таких как пряжа из непрерывного волокна, рубленое волокно или маты.