中國粉體網(wǎng)訊 玄武巖纖維是一種新型無機環(huán)保綠色高性能纖維材料，由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成。又因為其顏色為金褐色，所以生產(chǎn)玄武巖纖維的過程，被稱為“點石成金”。
目前，我國已把玄武巖纖維列為重點發(fā)展的四大纖維（碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯、玄武巖纖維）之一，實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
連續(xù)玄武巖纖維
1玄武巖纖維生產(chǎn)技術(shù)
最早的連續(xù)玄武巖纖維制造技術(shù)是1992年法國人Paul提出的，但并沒有實質(zhì)性的工業(yè)化生產(chǎn)，我國開展連續(xù)玄武巖纖維的研究較晚，起步于本世紀初。目前，玄武巖纖維的生產(chǎn)方法有，垂直噴吹生產(chǎn)法（也稱過熱蒸氣生產(chǎn)法）、離心噴吹生產(chǎn)法和火焰噴吹生產(chǎn)法。
火焰噴吹是常用的玄武巖纖維生產(chǎn)方法，破碎后的玄武巖在1450~1500℃加熱至熔融狀態(tài)，經(jīng)過漏嘴形成一次纖維；一次纖維經(jīng)過旋轉(zhuǎn)膠輥和導(dǎo)絲裝置后，被輸送到高溫、高速氣流中，經(jīng)過第二次融化、拉伸后，制成長度為20~200nm的定長超細纖維。
玄武巖纖維的生產(chǎn)工藝決定了其生產(chǎn)過程中無硼或其它堿金屬氧化物排出，因此其煙塵中無有害物質(zhì)析出，對大氣不會造成污染。且產(chǎn)品廢棄后可直接在環(huán)境中降解，無任何危害，因此是一種名副其實的綠色、環(huán)保材料。
“點石成金”玄武巖纖維拉絲過程
2玄武巖纖維性能優(yōu)良，替代性強
研究發(fā)現(xiàn)，玄武巖纖維具備的各項優(yōu)異性能主要源于玄武巖礦石相對穩(wěn)定的化學(xué)組成。
玄武巖纖維的化學(xué)成分
玄武巖纖維VS碳纖維VS芳綸VS玻纖
（1）力學(xué)性能
玄武巖纖維SiO2與Al2O3的含量高，所以具有較高的拉伸強度和彈性模量，其拉伸強度明顯優(yōu)于芳綸1414和碳纖維，遠遠超過各類常見天然纖維與合成纖維。
（2）熱學(xué)性能
玄武巖纖維同時具有非常優(yōu)異的耐高溫和耐低溫性能。玄武巖纖維的最高工作溫度高達650℃，相比之下，玻璃纖維的最高工作溫度達不到400℃，碳纖維也僅500℃，芳綸的最高工作溫度則更低。同時玄武巖纖維還具有非常優(yōu)異的耐低溫性能，用直徑為1~3μm的超細玄武巖纖維制造的隔熱保溫材料在-196℃的液氮介質(zhì)中浸泡后，玄武巖纖維的強度無降低。
（3）阻燃性能
玄武巖纖維具有優(yōu)異的阻燃性能。當纖維的極限氧指數(shù)（LOI）值達到26%~34%時為難燃纖維，當LOI值大于35%時為不燃纖維。而玄武巖纖維的LOI值大于68%，阻燃性能較芳砜綸和芳綸更為優(yōu)異。
（4）電絕緣和聲絕緣特性
玄武巖纖維的電絕緣性較玻璃纖維更為優(yōu)異，基于其耐熱絕緣的特性，在電子印刷線路板（PCB板）制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。同時，玄武巖纖維具有無規(guī)則的排列和多孔結(jié)構(gòu)，吸聲性能好，可作為生產(chǎn)設(shè)備的隔音材料。由玄武巖纖維制造的高壓電絕緣材料（2.5×105V）、低壓電器裝置（500V）、天線整流罩以及雷達無線電裝置的前景將會十分廣闊。
（5）耐腐蝕性及化學(xué)穩(wěn)定性
玄武巖纖維具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，且化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于其他常見纖維，尤其在酸性、堿性介質(zhì)中更為顯著；同時玄武巖纖維的吸濕率只有0.2%~0.3%，耐水性優(yōu)異，且吸濕性不隨時間變化，這就保證了它在使用過程中的化學(xué)穩(wěn)定性、長壽命和環(huán)境協(xié)調(diào)性。極低的吸濕率使得玄武巖纖維制造的隔音隔熱材料在飛機、火箭、船舶等領(lǐng)域率先得到廣泛應(yīng)用。
（6）電磁波的高透性
玄武巖纖維具有高的電磁波透過性，并可進一步通過成分的設(shè)計實現(xiàn)對電磁波的吸收或反射。在建筑物的混凝土墻體中添加玄武巖纖維織物，可實現(xiàn)墻體對各種電磁波良好的屏蔽。
（7）可兼容性
玄武巖纖維與各類材料（如金屬、樹脂等）復(fù)合時具有良好的物理化學(xué)相容性，相比于玻璃纖維、碳纖維等具有更強的黏合強度。玄武巖纖維增強復(fù)合材料不僅在強度方面與E-玻璃纖維增強復(fù)合材料相當，而且彈性模量較其他纖維更具明顯優(yōu)勢，高強高韌的特性突出�；祀s玄武巖纖維與碳纖維編織得到的復(fù)合材料，不僅實現(xiàn)了彈性模量、抗拉強度等各項性能的提升，而且相比于純碳纖維增強復(fù)合材料成本大幅降低。
（8）環(huán)保性
玄武巖纖維具有良好的環(huán)保特性，熔化過程不產(chǎn)生各類有毒有害物質(zhì)，如硼和其他堿金屬等，并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不燃燒、不爆炸，與空氣和水接觸不產(chǎn)生氣體等，同時克服了傳統(tǒng)纖維材料在生產(chǎn)、使用過程中存在消耗大量能源、造成環(huán)境污染的缺點；玄武巖纖維在廢棄后，能夠在自然條件下降解為土壤母質(zhì)，對生態(tài)環(huán)境友好。
3玄武巖纖維應(yīng)用廣泛，行業(yè)高端
以玄武巖纖維為增強體制備的各類復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、建筑等領(lǐng)域。隨著玄武巖纖維的基礎(chǔ)研究以及應(yīng)用實踐的不斷深入，玄武巖纖維還將在高強度、耐高溫以及防輻射等各項尖端技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)合材料制備中得到廣泛應(yīng)用。
玄武巖纖維應(yīng)用
結(jié)語
玄武巖纖維性能優(yōu)異，用途廣泛，在無機非金屬領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿�。但玄武巖纖維由于原料成分波動大，生產(chǎn)品質(zhì)不穩(wěn)定，會給實際應(yīng)用帶來不利影響。今后，有必要系統(tǒng)性完善玄武巖纖維的相關(guān)標準，以促進玄武巖纖維材料高質(zhì)量、可持性續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
王娟，等：玄武巖纖維的生產(chǎn)及其應(yīng)用，愛慕股份有限公司（中國）
李年華，等：玄武巖纖維的性能及其應(yīng)用，北京航天試驗技術(shù)研究所
中國粉體網(wǎng)、華經(jīng)情報網(wǎng)等
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光）
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