Пришло время воспользоваться дарами природы. Однако, как известно, природа не просто отдает свои богатства. Для производства базальтовых волокон необходимы современные технологии и совершенное оборудование. Основные характеристики базальтовых волокон и их преимущества перед другими типами волокон (2). 1. Относительно высокая удельная прочность волокон на разрыв. В таблице 2 представлены данные по удельной прочности базальтовых волокон на разрыв. Таблица 2. Диаметр элементарных волокон, mkm | 5.0 | 6.0 | 8.0 | 9.0 | 11.0 | Удельная прочность элементар-ных волокон на разрыв, kg/mm2. | 215 | 210 | 208 | 214 | 205 |
В таблице 3 представлены данные по разрывным нагрузкам ровингов марки RB 10 из базальтового непрерывного волокна. Таблица 3. Диаметр элементарных волокон, mkm | Количество ТЭКС | Разрывная нагрузка: (Н) | 10 | 600 | 400 | 10 | 1200 | 700 |
2. Высокая коррозионная и химическая стойкость к воздействию агрессивных сред: растворов солей, кислот, щелочей. В таблице 4 представлены данные по химической стойкости базальтовых волокон. Тип образца НБВ | Н2О | 0.5 н Na OН | 2 н Na OН | 2 н HCl | № 1 | 99.63 | 98.3 | 92.8 | 76.9 | № 2 | 99.7 | 98.9 | 90.7 | 49.9 | № 3 | 99.6 | 94.6 | 83.3 | 38.8 |
Как видно из таблицы 4, базальтовые волокна обладают уникальной химической стойкостью в растворах щелочей. Это свойство базальтовых волокон открывает широкие перспективы их применения для армирования бетонных конструкций при строительстве мостов, тоннелей, плотин, конструкций перекрытий, армирования асфальтобетонных покрытий дорог, взлетно-посадочных полос и других ответственных строительных конструкций, где воздействие влаги, растворов солей и щелочных бетонных сред приводит к коррозии металлической арматуры. Базальтовое волокно совместимо с неорганическими связующими. Это позволяет производить новый класс негорючих композиционных материалов на неорганических связующих. Базальтовые волокна являются незаменимым материалом для изготовления фильтров для очистки промышленных стоков и очистных сооружений городов. 3. Высокая термическая стойкость базальтовых волокон. В таблице 5. представлены данные по термической стойкости базальтовых волокон. Таблица 5. Температура 0С | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | Исходная удельная прочность, 100% | | | | | | № 1 234 kg/mm2 | 98.7 | 88.7 | 58,9 | 38,4 | 25,0 | № 2 240 kg/mm2 | 99.0 | 89.0 | 61.0 | 39.0 | 27.0 | № 3 254 kg/mm2 | 100 | 90,0 | 65,0 | 38,8 | 28,6 |
Как видно из приведенной таблицы материалы из базальтовых волокон могут применяться при температурах до 600 С. Теплоизоляционные изделия из базальтовых волокон на основе неорганических связок могут применяться при температурах до 7000С. Кроме того, существует ряд составов на основе базальтовых пород, обладающих более высокой термостойкостью до 8000С. Базальтовые волокна успешно применяются для изготовления фильтров для очистки отходящих газов от пылевых частиц на обогатительных и металлургических комбинатах, химических заводах, предприятиях промышленности строительных материалов и энергетики. Так на основе базальтовых волокон эксплуатируются фильтры для очистки воздуха с диапазоном рабочих температур 300 – 6500С. Базальтовые волокна применяются для очистки и стерилизации технологического воздуха при производстве антибиотиков. Длительная эксплуатация фильтров из базальтовых волокон в производственных условиях показала, что они выдерживают стерилизацию острым паром. 4. Высокая стойкость и долговечность к знакопеременным нагрузкам. Профильные пластики – прутки на основе непрерывных базальтовых волокон после многих лет эксплуатации (более 9 лет) под воздействием знакопеременных нагрузок практически не имеют следов усталостных разрушений – трещин и других признаков разрушения. 5. Высокие электроизоляционные характеристики, радиопрозрачность для электромагнитного излучения. НБВ используется для производства электроизоляционных материалов как высоковольтной (до 250 кV) так и низковольтной (500 V) аппаратуры, при строительстве высоковольтных линий электропередач, для производства обтекателей и конструкций антенн, локаторов и другого радиотехнического оборудования. 6. Высокие термо- и звукоизоляционные характеристики. Данные по теплопроводности материалов из тонкого базальтового волокна с диаметром элементарных волокон 9 – 11 мкм приведены в таблице 6. Таблица 6. Удельная плотность материала, кг/м3 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | Коэффициент теплопроводности | ккал/м ч град | Перепад температуры, 500С | 0.052 | 0.050 | 0.047 | 0.044 | 0.041 | 0.040 | 0.041 |
|