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Fibra di basalto
La fibra di basalto è una fibra continua estratta dal basalto naturale. Si ottiene dalla pietra basaltica fusa a temperature comprese tra 1450 °C e 1500 °C, che viene poi estrusa ad alta velocità mediante una piastra di trafilatura in lega di platino-rodio. Il colore della fibra di basalto naturale pura è generalmente marrone. La fibra di basalto è un nuovo tipo di materiale fibroso inorganico, ecologico e ad alte prestazioni, composto da silice, allumina, ossido di calcio, ossido di magnesio, ossido di ferro, biossido di titanio e altri ossidi.Fibra continua di basaltoNon solo possiede un'elevata resistenza, ma presenta anche una varietà di eccellenti proprietà come l'isolamento elettrico, la resistenza alla corrosione, la resistenza alle alte temperature e così via. Inoltre, il processo di produzione della fibra di basalto è stato concepito per generare meno scarti e un inquinamento ambientale ridotto, e il prodotto può essere degradato direttamente nell'ambiente dopo lo smaltimento, senza causare danni, rendendolo un materiale veramente ecologico e rispettoso dell'ambiente. Le fibre continue di basalto sono ampiamente utilizzate nei compositi rinforzati con fibre, nei materiali d'attrito, nei materiali per la costruzione navale, nei materiali termoisolanti, nell'industria automobilistica, nei tessuti filtranti per alte temperature e nei settori della protezione.
Caratteristiche
① Materie prime sufficienti
Fibra di basaltoè fatto di minerale di basalto fuso ed estratto, e il minerale di basalto sulla Terra e sulla Luna sono riserve piuttosto oggettive, e i costi della materia prima sono relativamente bassi.
② Materiale ecologico
Il minerale di basalto è un materiale naturale, che non rilascia boro o altri ossidi di metalli alcalini durante il processo di produzione; pertanto, non si verificano precipitazioni di sostanze nocive nei fumi e l'atmosfera non risulta inquinata. Inoltre, il prodotto ha una lunga durata, il che lo rende un nuovo tipo di materiale ecologico attivo, a basso costo, ad alte prestazioni e con un'elevata purezza.
③ Resistenza alle alte temperature e all'acqua
La temperatura di esercizio continua della fibra di basalto è generalmente compresa tra 269 e 700 °C (punto di rammollimento a 960 °C), mentre quella della fibra di vetro tra 60 e 450 °C, e la temperatura massima raggiungibile dalla fibra di carbonio è di soli 500 °C. In particolare, la fibra di basalto, se lavorata a 600 °C, mantiene ancora l'80% della resistenza originale dopo la rottura; se lavorata a 860 °C senza restringersi, anche se l'eccellente resistenza termica della lana minerale, dopo la rottura mantiene solo il 50-60% della sua resistenza, la lana di vetro viene completamente distrutta. La fibra di carbonio produce CO e CO2 a circa 300 °C. La fibra di basalto, se esposta all'acqua calda a 70 °C, mantiene un'elevata resistenza, mentre dopo 1200 ore può perdere parte della sua resistenza.
④ Buona stabilità chimica e resistenza alla corrosione
La fibra continua di basalto contiene K2O, MgO e TiO2 e altri componenti, e questi componenti migliorano notevolmente la resistenza alla corrosione chimica della fibra e le prestazioni di impermeabilità, svolgendo un ruolo piuttosto importante. Rispetto alla stabilità chimica delle fibre di vetro, è più vantaggiosa, soprattutto in ambienti alcalini e acidi. Le fibre di basalto in soluzione satura di Ca(OH)2 e in cemento e altri ambienti alcalini possono mantenere una maggiore resistenza alla corrosione alcalina.

⑤ Elevato modulo di elasticità e resistenza alla trazione
Il modulo di elasticità della fibra di basalto è compreso tra 9100 kg/mm ​​e 11000 kg/mm, un valore superiore a quello della fibra di vetro priva di alcali, dell'amianto, della fibra aramidica, della fibra di polipropilene e della fibra di silice. La resistenza alla trazione della fibra di basalto è di 3800-4800 MPa, superiore a quella della fibra di carbonio a filamento largo, della fibra aramidica, della fibra PBI, della fibra d'acciaio, della fibra di boro, della fibra di allumina, ed è paragonabile a quella della fibra di vetro S. La fibra di basalto ha una densità di 2,65-3,00 g/cm³ e un'elevata durezza di 5-9 gradi sulla scala di Mohs, pertanto possiede un'eccellente resistenza all'abrasione e proprietà di rinforzo alla trazione. La sua resistenza meccanica supera di gran lunga quella delle fibre naturali e sintetiche, il che la rende un materiale di rinforzo ideale, e le sue eccellenti proprietà meccaniche la pongono all'avanguardia tra le quattro principali fibre ad alte prestazioni.
⑥ Eccezionali prestazioni di isolamento acustico
La fibra di basalto continua possiede eccellenti proprietà di isolamento e assorbimento acustico. Dal coefficiente di assorbimento acustico della fibra in diverse condizioni di frequenza, si può dedurre che con l'aumento della frequenza, il coefficiente di assorbimento acustico aumenta significativamente. Ad esempio, selezionando fibre di basalto con diametro di 1-3 μm (densità di 15 kg/m³, spessore di 30 mm), i materiali fonoassorbenti, nelle condizioni di frequenza audio 100-300 Hz, 400-900 Hz e 1200-7000 Hz, presentano un coefficiente di assorbimento del materiale della fibra rispettivamente di 0,05-0,15, 0,22-0,75 e 0,85-0,93.
⑦ Eccezionali proprietà dielettriche
La resistività volumetrica della fibra di basalto continua è di un ordine di grandezza superiore a quella diFibra di vetro E, che ha eccellenti proprietà dielettriche. Sebbene il minerale di basalto contenga una frazione di massa di quasi 0,2 di ossidi conduttivi, ma l'uso di uno speciale agente infiltrante e di uno speciale trattamento superficiale, la tangente dell'angolo di consumo dielettrico della fibra di basalto è inferiore del 50% rispetto alla fibra di vetro, e anche la resistività volumetrica della fibra è superiore a quella della fibra di vetro.

⑧ Compatibilità con i silicati naturali
Buona dispersione con cemento e calcestruzzo, forte adesione, coefficiente di dilatazione e contrazione termica costante, buona resistenza agli agenti atmosferici.
⑨ Minore assorbimento di umidità
L'assorbimento di umidità della fibra di basalto è inferiore allo 0,1%, inferiore a quello della fibra aramidica, della lana di roccia e dell'amianto.
⑩ Minore conduttività termica
La conduttività termica della fibra di basalto è compresa tra 0,031 W/mK e 0,038 W/mK, valore inferiore a quello della fibra aramidica, della fibra di alluminosilicato, della fibra di vetro priva di alcali, della lana di roccia, della fibra di silicio, della fibra di carbonio e dell'acciaio inossidabile.

Fibra di vetro
La fibra di vetro, un materiale inorganico non metallico dalle eccellenti prestazioni, presenta una vasta gamma di vantaggi, tra cui un buon isolamento, resistenza al calore, buona resistenza alla corrosione e elevata resistenza meccanica, ma lo svantaggio è la fragilità e la scarsa resistenza all'abrasione. È prodotta a partire da sei tipi di minerali, come clorite, sabbia di quarzo, calcare, dolomite, boro-calcio e boro-magnesio, che vengono fusi ad alta temperatura, estrusi, avvolti, intrecciati e prodotti con processi quali fusione, stiratura, avvolgimento e tessitura. Il diametro dei monofilamenti varia da pochi micron a oltre 20 micron, equivalenti a 1/20-1/5 di un capello. Ogni fascio di filamenti di fibra è composto da centinaia o addirittura migliaia di monofilamenti.Fibra di vetroViene solitamente utilizzato come materiale di rinforzo nei materiali compositi, nei materiali isolanti elettrici e termici, nei circuiti stampati e in altri settori dell'economia nazionale.

Proprietà dei materiali
Punto di fusione: il vetro è un materiale non cristallino, privo di un punto di fusione fisso; si ritiene generalmente che il suo punto di rammollimento sia compreso tra 500 e 750 °C.
Punto di ebollizione: circa 1000 ℃
Densità: 2,4~2,76 g/cm³
Quando la fibra di vetro viene utilizzata come materiale di rinforzo per le materie plastiche rinforzate, la sua caratteristica principale è l'elevata resistenza alla trazione. La resistenza alla trazione allo stato standard è di 6,3 ~ 6,9 g/d, mentre allo stato umido è di 5,4 ~ 5,8 g/d. La resistenza al calore è buona, con temperature fino a 300 °C che non ne compromettono la resistenza. Possiede un eccellente isolamento elettrico, è un materiale isolante elettrico di alto livello e viene utilizzato anche come materiale isolante e per la schermatura antincendio. Generalmente viene corrosa solo da alcali concentrati, acido fluoridrico e acido fosforico concentrato.

Caratteristiche principali
(1) Elevata resistenza alla trazione, piccolo allungamento (3%).
(2) Elevato coefficiente di elasticità, buona rigidità.
(3) Allungamento entro i limiti dell'elasticità e dell'elevata resistenza alla trazione, in modo da assorbire una grande energia d'impatto.
(4) Fibra inorganica, non combustibile, buona resistenza chimica.
(5) Basso assorbimento d'acqua.
(6) Buona stabilità della scala e resistenza al calore.
(7) Buona lavorabilità, può essere trasformato infili, fasci, feltro, tessutie altre diverse forme di prodotti.
(8) Trasparente e trasmissibile alla luce.
(9) Buona adesione con la resina.
(10) Economico.
(11) Non facile da bruciare, può essere fuso in perle vetrose ad alta temperatura.