玄武岩连续纤维的工艺原理

玄武岩纤维宏达玻纤2007-04-10 16:36:13 阅读189 评论1 字号：大中小订阅[ ]玄武岩纤维单向布玄武岩纤维单向布是采用高性能玄武纤维织成的一种工程材料。

GBF生产的玄武岩纤维单向布是在单丝上均匀的涂有适合于酚醛、环氧树脂的浸润剂，适合于聚酯、环氧、酚醛、尼龙等树脂性能的要求。

并在浸润剂中有与各种树脂相匹配的偶联剂，充分发挥玄武岩纤维单向布的增强作用。

玄武纤维单向布尤其适合于替代碳纤维单向布用于建筑桥梁加固补强和修复，其BFRP 比CFRP 具有更突出的综合性能和性价比。

在在建筑加固领域，玄武岩纤维单向布用于柱体的抗震加固的BFRP 性能非常接近CFRP ,某些指标数据比BFRP 更优越。

产品应用：建筑桥梁结构的加固、补强和修复；雷达罩、发运机部件、雷达天线；坦克装甲车车体、结构件、车轮毂、扭力杆和套管；体育滑水板、高山滑雪板、冲浪板等。

玄武岩纤维单向布在结构加固工程中的应用。

玄武岩纤维单向布在结构加固工程中的应用1.材料概况：玄武岩纤维具有优越的物理学性能，良好的粘合性，耐热性及抗腐蚀性等，非常适用于土木工程领域。

由于玄武岩纤维单向布不但抗拉强度高，而且具有良好的高延伸率（3.1%）。

在极限状态下破坏时，可以通过自发形变大量吸收能量，所以用于抗震加固方面有独特的优异性能。

玄武岩纤维单向布是一种不导电的绝缘材料。

在地铁隧道，电器化铁路以及一些防磁化，电绝缘，防磁性能高的建筑加固工程中，玄武岩纤维单向布有非常明显的优势。

再加上玄武岩纤维单向布在加固工程中施工也非常方便，与胶粘剂结合更好，树脂的浸渍性浸透性都高于碳纤维，以此可提高建筑结构的抗运动荷载能力和抗冲击能力，适合于加固桥梁的土墩、柱、梁等部位。

玄武岩纤维单向布在建筑结构加固中的应用，最突出的实例为：上海某烂尾楼的改造和加固，上海某底层建筑加高，江苏某危房和危楼的建筑加固，浙江某服务性建筑物的改造加固，中部地区某高速公司桥梁的改造和加固。

2.技术性能：（1）抗冲击性：连续玄武岩纤维的抗拉强度为4100～4800MPa,弹性模量为90～110GPa，极限延伸率为3.1%（碳纤维1.7%，纺纶2.4%），在极限重力作用下，玄武岩纤维材料首先通过形变吸收大量能量，这是建筑加固工程中所需要的性能之一。

因此玄武岩纤维广泛应用于军事装备，防爆设施，桥梁墩柱的加固工程。

（2）抗动载抗疲劳性能：虽然碳纤维抗拉强度高，具有良好的承受长期的表茶载性能，但是在极限受力状态下碳纤维为脆性破坏，抗动载，抗疲劳性能不如玄武岩纤维，所以在进行结构加固中，特别是桥梁加固，防地震加固。

需在不同部位采用不同的材料，有的应采用碳纤维，有的应采用玄武岩纤维。

（3) 耐酸，耐碱，耐化学腐蚀性能：玄武岩纤维复合材料具有良好的耐酸性和耐碱性，在1000C在Ca(OH)2饱和溶液中浸渍4小时后，单丝强度保留率大于75.8%以上。

耐强碱性，耐酸性能好。

由于海水的氯离子对海边，海港码头的混凝土结构有很强的化学腐蚀性，可导致混凝土碳化，钢筋腐蚀。

所以采用玄武岩纤维复合筋，单向布进行加固能达到更佳的效果。

（4）电绝缘性能好玄武岩纤维的绝缘性能比无碱玻璃纤维更好，碳纤维是一种导电体，所以在地铁工程，隧道工程，电气化铁路工程，工业厂房，绝缘性要求高的建筑物，采用玄武岩纤维进行加固可消除屏蔽现象。

[ ]玄武岩纤维复合筋玄武岩纤维复合筋（BFRP）是以玄武岩纤维为增强材料与乙烯基树脂及填料固化剂等基体相结合经拉挤工艺成型的一种新型复合材料。

与钢筋不同是，重量是钢筋的1/5。

BFRP筋是一种不生锈的电绝缘体，具有非磁性，尤其具有极高的耐酸性和耐碱性。

对水泥砂浆中的水分浓度及二氧化碳的浸透和扩散居有较高的容许度，可防止在苛刻环境下使用混凝土构筑物的腐蚀，从而达到提高建筑物的耐久性。

[ ]玄武岩纤维无捻粗纱玄武岩纤维无捻组纱，是用多股平行原丝或单股平行原丝不加捻的状态下并合而成的集束体。

GBF生产的7微米和13微米无捻粗纱的拉伸强度≥0.6N/Tex、弹性模量≥100GPa.断裂延伸率≥3.1。

玄武岩纤维不仅具有与PPTA和UHMWPE等高技术纤维相媲美的高强度、高模量和抗冲击的性能，而且更耐高温、耐光性极佳，尤其是与树脂结合的界面粘结强度更高。

因此，玄武岩纤维是可以用作防弹防护的无机纤维。

因此，在复合材料中具有内在的抗拉、抗压、刚度和抗疲劳均衡性能。

所以用防弹装甲上有防爆炸的碎片和其他爆炸气浪引起的危险，还有不跳弹、不散裂、无二次杀伤脆片的功能，作为陶瓷复面装甲系统的背衬材料，更具有良好的防弹性能。

适用领域：缠绕各种管、罐、气瓶编织各种方格布、网格布、土工布建筑的修补、加固耐高温的SMC、BMC、DMC短切纤维与塑料复合作增强材料等。

应用举例：[1] 2400tex和1200tex玄武岩纤维无捻粗纱是用于编制网格布、土工格栅、高温过滤针刺毡基布的首选材料，在-260～650℃范围内使用，具有可靠的使用性能。

[2] 4800tex和2400tex玄武岩纤维无捻粗纱也是缠绕耐高温和耐超低温、耐化学腐蚀、耐高压管道、储罐的首选材料。

[3] 与碳纤维混合缠绕天然气瓶、液化气瓶。

[4] 坦克炮管热护套、炮塔等。

[5] 用作防弹防护材料。

[ ]玄武岩纤维纺织纱玄武岩纤维纺织是由多根连续玄武岩纤维原丝经一次加捻而成的纱线。

单丝直径一般≤9微米。

纺织纱大体上可分为织造用纱和其它工业用纱；织造纱是以管纱或奶瓶形筒子纱为主。

应用形式：织造耐酸碱、耐高温的布和带针刺毡用基布电绝缘板用基布电绝缘用纱、缝纫线帘子线高档的耐温、耐化学性织物高等级绝缘材料如电绝缘耐高温的电机、电器、电磁线。

耐高温、高弹性模量、高强度单向布用纱经过特殊表面处理防辐射耐高温在650～980℃的机织物等[ ]玄武岩纤维布玄武岩纤维纺织布是采用玄武岩纤维细纱（一般单丝直径在9微米以下）加工而成的纺织布,可根据用户的要求订做。

适用于-260～650℃低、高温环境下的纤维布。

玄武岩纤维布，不仅具有优良的耐低温和耐高温的性能，而且还具有低容量、低导热、抗热震、耐化学腐蚀、拉伸强度和弹性模量高、电绝缘、耐磨等优点。

玄武岩纤维布，经表面涂层后，还可以提高其气密性，防水性、耐温性和抗化学性，防辐射性等性能。

产品应用：覆铜板基布针刺毡基布防火布的基布防辐射材料的基布建筑工程修补、加固的基布尤其适合用于军队防毒、防辐射、防火、防化学腐蚀和屏蔽性强的装备和设施的蓬布。

[ ]玄武岩纤维防火布玄武岩纤维防火布是用GBF的7～9μm连续玄武岩纤维细纱编织而成的，其中有平纹布和缎纹布等，经耐高温、无毒害的涂层处理。

它用作避火防护服内衬、阻燃、隔热面料和防火帘最佳的防火材料。

由于它不燃性、耐高温、无有毒气体排出、绝热性好、无熔或滴落、强度高、无热收缩现象等优点，因此，它是Kavlar、Nomex、Teflon等芳纶防火纤维强有力的替代产品。

产品应用：适于造船业、大型钢结构和电力维修的现场电焊、气割的防护用品纺织、化工、冶金、剧院、军工等通风防火和防护用品。

消防头盔、护颈织物。

玄武岩纤维防火布为不燃材料、在1000℃火焰作用下，不变形、不爆裂、耐火在1小时以上。

可在潮湿、蒸气、烟雾、含化学气体的环境下起到防护作用。

还适用于避火消防服、隔火帘、防火毯、防火包、电焊、防火布围墙等。

[ ]玄武岩纤维土工布（土工格栅）玄武岩纤维土工格栅是以耐碱耐酸强的玄武岩纤维为原料，编织成格栅布，再经过沥青处理后烘干成型。

玄武岩纤维混凝土在常温下弹性模量与沥表混凝土弹性模量比高达24∶1，具有很高的抗变形能力，断裂延伸率在3.4%左右。

玄武岩纤维具有耐高温、抗冻融（-260～650℃）、与沥青混凝土热膨胀系数一致、抗拉强度高、防紫外线、耐化学稳定性好、抗老化等优点，由于沥青混合料的拌合温度高达190℃以上，耐高温的玄武岩纤维是替代聚酯纤维（熔点230℃）、木质素纤维（Methyi Cellulose,简称MC)的极具竞争优势的新材料。

它既适应高达190℃沥青搅拌施工时的耐高温要求，又是增强砂浆混凝土防渗抗裂的优良建筑材料。

产品特性：超高温和超低温使用性能，防止沥青路面产生裂纹高抗拉强度无长期蠕变、热稳定性好良好的与沥青混合料的相容性物理化学性能稳定，能很好的抵御生物侵蚀和气候变化。

[ ]玄武岩纤维短切纱玄武岩纤维短切纱是用连续玄武岩纤维原丝短切而成的产品。

一般其上涂有硅烷偶联剂。

所以玄武岩纤维短切纱是增强热塑性树脂首选材料，同时还是用于砂浆/混凝土和沥青/混凝土最佳的防渗抗裂的增强材料。

玄武岩中具有高含量的Cao-Na2O-Al2O3-SiO2,这种硅酸含量使其具有优良的耐化学性，特别耐碱性的特质。

因此，玄武岩纤维是替代聚丙烯（PP)、聚丙烯腈（PAN)用于增强砂将混凝土防渗抗裂优良的无机纤维，也是替代聚脂纤维、木质素纤维等用于沥青混凝土极具竞争力的产品，可以提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等。

产品应用：适用于增强热塑性树脂，是制造SMC、BMC、DMC的优质材料；由于它具有良好的性价比，特别适合与树脂复合用作汽车、火车、舰船壳体的增强材料；它又是增强砂浆混凝土、沥青混凝土的首选材料，用于水电站大坝的防渗抗裂抗压和延长道路路面使用寿命的增强材料；还可用于热电厂的冷凝塔、核电厂的蒸气水泥管道；用于耐高温针刺毡、汽车吸音片、热轧钢材、铝管等。

[ ]玄武岩纤维针刺毡玄武岩纤维针刺毡是单纤维无序交错穿插，形成无定向三维微孔结构。

由于采用7μm和9μm较细的纤维，比表面积大，空隙率在80%左右，不含硼，可用于高级空气过滤净化，隔热吸声，保温材料和热轧镜面钢材、铝板耐高温柔软的铺垫材料等。

产品应用：高级空气过滤系统电子行业的过滤、吸音、隔热、防振系统化工、有毒有害气体、烟尘过滤系统汽车消音器舰艇、轮船隔热、保温、消音系统[ ]玄武岩纤维表面毡玄武岩纤维表面毡用于复合材料，不但能形成含树脂量80%的富树脂层.使制品表面有一个色泽光亮平整的表面，同时提高制品的防渗漏，防腐蚀能力。

玄武岩纤维表面毡的粘结剂与树脂的相溶性很好，能提高异型复合材料的成型性。

同时还是拉挤和缠绕成型复合材料的首选材料；可部分替代纤维、芳纶辅面毡。

[ ]连续玄武岩纤维膨体纱将玄武岩纤维原丝通过膨胀体纱机，在高速空气进入成形膨化通道中形成紊流，利用这种紊流作用将玄武岩纤维分散开，使其形成毛圈状纤维，从而赋予玄武岩纤维膨松性，制造成膨体纱。

1.用膨体纱织成的织物比较膨松，手感好，覆盖能力强，适于制造耐高温过滤布。

2.光泽比较调和，适于制造防火窗帘布。

3.使用膨体纱能用更少的织物织出更大面积的布，使用的体积密度变小、变松、性能更好。

4.用玄武岩纤维膨体纱织成的过滤布，它不但耐高温，耐酸碱，且它的过滤阻力比较小，过滤效果大大提高，节约能源，降低成本，在国外得到广泛应用。