Basalt Fiber (BF) adalah jenis material anorganik baru yang ramah lingkungan dan berkinerja tinggi. Warnanya umumnya coklat dan agak keemasan. Ini terdiri dari SiO2, Al2O3, CaO, FeO dan oksida lainnya, serta sejumlah kecil pengotor. Setiap komponen dalam serat mempunyai sifat spesifiknya masing-masing. Serat kontinu basalt, sebagai bahan penguat, tidak hanya memiliki stabilitas yang baik, sifat mekanik yang sangat baik dan ketahanan terhadap korosi, tetapi juga memiliki keunggulan insulasi yang baik, sifat insulasi termal dan suara yang sangat baik, serta sifat transmisi gelombang yang baik.
Karena bijih basal itu sendiri memberikan banyak sifat unggul pada serat basal, serat basal itu sendiri memiliki daya tahan tinggi dan sifat mekanik yang sangat baik. Keunggulan ini sangat praktis baik di bidang militer maupun sipil.
Saat ini, kain tenun tahan api dari pemintalan serat basal telah digunakan dalam produksipakaian pelindung tahan api dan isolasidan selimut pemadam api. Produk ini terutama digunakan dalam proteksi kebakaran, metalurgi, industri militer dan industri lainnya. Pasar potensial serat basalt adalah sebagai pengganti serat kaca. Di dalambidang perkuatan bangunan, kinerja serat basal hampir sama dengan serat karbon, namun harganya beberapa kali atau bahkan puluhan kali lebih rendah dibandingkan serat karbon. Dalam teknik sipil dalam negeri, sebagian dapat menggantikan serat karbon yang mahal untuk penguatan struktural, sehingga mengurangi biaya proyek penguatan struktural di Tiongkok. Ketergantungan pada serat karbon. Dengan kondisibahan komposit, dapat dikombinasikan dengan berbagai resin untuk membentuk material komposit yang dapat digunakan sebagai material struktural, sepertibilah turbin angin, struktur lambung kendaraan, pipa dan tangki penyimpanan tahan korosi dan tekanan, serta bahan dasar papan sirkuit cetak.
1.
Basalt yang digunakan dalam bidang proteksi kebakaran dan insulasi tersebar luas di China dan harganya murah. Biaya produksi seratnya rendah. Ini memiliki keunggulan komprehensif yang jelas dibandingkan serat kimia, serat kaca, serat karbon, dll., dan memiliki potensi substitusi yang besar. Ini adalah produk berteknologi tinggi dan baru dengan nilai tambah yang tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir, bahan tahan api dan isolasi termal ramah lingkungan secara bertahap menarik perhatian masyarakat. Sebagai material ramah lingkungan, serat basalt telah menjadi pilihan pertama untuk pencegahan kebakaran dan insulasi panas. Ini memiliki karakteristik ringan, pencegahan kebakaran, insulasi panas, dan penampilan cantik. Bahan tahan api dan insulasi panas komposit serat basal terdiri dari lapisan kain serat basal, lapisan karet tahan suhu tinggi, lapisan film serat poliester, lapisan reflektif aluminium yang diendapkan uap, dan campuran viscose tahan api dan Basofil lapisan kain memiliki ketahanan api, insulasi panas, dan suhu tinggi yang baik. Performanya, di lingkungan bersuhu tinggi, dapat menyerap sebagian panas, memiliki efek insulasi panas yang lebih baik, dan tidak akan terbakar. Ini dapat memainkan peran perlindungan yang lebih baik dan digunakan dalam proteksi kebakaran, industri petrokimia, militer dan metalurgi dan bidang lainnya.
Menurut Qi Fengjie, seorang profesor di Sekolah Bahan Polimer Universitas Northeastern, kain tahan api yang terbuat dari serat basal memiliki ketahanan suhu tinggi dan efek insulasi panas yang baik. Ketahanan suhu bisa mencapai 650 derajat dan indeks oksigen pembatas lebih besar dari 68, yang jauh lebih baik daripada serat organik seperti aramid. , sangat cocok untuk menyiapkan tirai api industri. Kain tahan api serat basal tidak akan berubah bentuk atau pecah di bawah pengaruh api pada suhu 1000 derajat, dan waktu tahan api dapat dipertahankan lebih dari 1 jam. Ia juga dapat memainkan peran protektif di lingkungan dengan kelembapan, uap, asap, dan gas kimia. Selain itu, jika serat basal dicampur dengan serat lain, serat tersebut dapat dibuat menjadi kain tahan api berstandar lebih tinggi, yang memiliki keuntungan nyata bila digunakan dalam peralatan yang berhubungan dengan pasukan khusus.
Dilihat dari penerapan pasar saat ini, serat Kevlar, Nomex, dan Teflon DuPont telah digunakan sebagai bahan baku pilihan untuk kain tahan api di luar negeri. Walaupun ketiga bahan baku di atas memiliki sifat tahan terhadap suhu tinggi dan reaksi kimia, namun tidak tahan terhadap suhu tinggi di atas 370 derajat. Karbonisasi dan dekomposisi akan terjadi. Kain tahan api serat basal ditenun dari benang pintal serat basal kontinu 7μm~9μm GBF, dan telah diolah dengan lapisan tahan suhu tinggi dan tidak beracun. Itu tidak akan meleleh, menetes atau menyusut karena panas, dan tidak akan menjadi racun. Knalpot gas benar-benar bisa menjadi alternatif yang ampuh untuk Kevlar,
Nomex, Teflon dan kain fiber tahan api lainnya. Serat basal sulit dibentuk dan dikendalikan selama proses produksi, sehingga membatasi pengembangan industri tekstil serat basal di beberapa bidang.
Saat ini, baru beberapa negara di dunia seperti Rusia, Ukraina, dan China yang menguasai teknologi produksi tersebut. Total produksi di dunia kurang dari 3.500 ton.Setelah eksplorasi dan praktik yang sulit, perusahaan Tiongkok telah mengatasi kesulitan teknis pembuatan serat basal dan telah memulai produksi massal. Produksi membentuk skala pasar tertentu.
2
Serat basal yang digunakan dalam bidang otomotif tidak hanya memiliki kekuatan tinggi, stabilitas termal yang baik, tidak mudah merusak pasangan, memiliki keausan yang rendah dan koefisien gesekan yang stabil, namun juga harganya terjangkau. Penerapan serat basal pada bahan penguat gesekan tidak hanya dapat meningkatkan umur bahan gesekan mobil dan meningkatkan suhu penggunaan bahan gesekan, tetapi juga mengatasi berbagai faktor yang tidak menguntungkan dari bahan gesekan saat ini dan membantu mengatasi fenomena peluruhan termal yang terjadi pada mobil tradisional. rem. Sehingga mengurangi terjadinya kecelakaan lalu lintas.
Tubuh terbuat dari serat basal
Perusahaan GALFER asal Spanyol telah berhasil mengembangkan bantalan rem sepeda motor seri 1052 yang diproduksi dengan serat basal sebagai serat penguat utama. Struktur tahan suhu tinggi yang terbuat dari serat basal digunakan sebagai bahan penguat gesekan pada rem mobil, kopling, dll., yang tidak hanya membantu perkembangan mobil berkecepatan tinggi, tetapi juga membantu meningkatkan kinerja keselamatan mobil. Perkembangannya memiliki prospek pasar yang luas.
Terlihat dari tabel di atas, kepadatan material serat basal sedang, kekuatan tariknya setara dengan serat kaca, dan ketahanan aus material gesekan yang diperkuat serat basal lebih tinggi dibandingkan serat asbes, serat baja, dan serat kaca. . Melalui pengujian kinerja bantalan rem yang diperkuat serat cincang basal, diyakini memiliki karakteristik koefisien gesekan suhu tinggi yang stabil, peluruhan termal yang kecil, dan kebisingan pengereman yang rendah, serta cocok sebagai bahan penguat utama bahan gesekan.
Bahan filter mobil serat basal dapat menyaring dan memisahkan partikel padat dalam knalpot mobil dalam kondisi suhu tinggi, mengurangi polusi perkotaan yang disebabkan oleh knalpot mobil. Selain itu, bahan filternya memiliki keuntungan karena dapat digunakan dalam kondisi suhu tinggi untuk waktu yang lama dengan tetap mempertahankan kinerja yang stabil. Kain saring yang terbuat dari serat basal kontinyu di Rusia dan Ukraina hanya kehilangan 12% massa serat basal kontinyu pada suhu tinggi 900 derajat. Penerapan bahan filter otomotif serat basal memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan di abad baru dan juga kondusif untuk memenuhi keinginan masyarakat akan kendaraan berperforma tinggi.
Dibandingkan dengan serat kaca yang banyak digunakan pada material interior, penyerapan suara dan ketahanan panas serat basal jauh lebih besar dibandingkan serat E-glass.
Penerapan bahan serat basal insulasi panas dan penyerap suara pada mobil akan membantu meningkatkan kinerja insulasi suara antara mobil dan dunia luar, serta mengurangi kebisingan yang dihasilkan oleh suku cadang mobil. Jepang telah memilih serat basal sebagai bahan terbaik untuk pengembangan knalpot mobil. Permintaan tahunan untuk bahan serat insulasi suara dan insulasi panas mobil lebih dari 100,000 ton, sehingga serat basal memiliki potensi pengembangan pasar yang besar dalam hal ini. .
3.
Digunakan dalam bidang teknik konstruksi, beton bertulang serat basal merupakan material komposit beton baru yang dibentuk dengan mencampurkan serat kontinu basal atau serat terputus-putus ke dalam beton dalam jumlah yang wajar dan cara yang tepat. Ini mempertahankan keunggulan kekuatan tekan beton yang tinggi dan meningkatkan sifat tarik, tahan aus, dan tahan benturannya berperan dalam memperkuat, memperkuat, dan memperpanjang masa pakai dalam proyek beton. Serat basal adalah serat silikat khas dengan kompatibilitas alami. Mudah tersebar bila dicampur dengan beton semen dan mortar. Volume beton serat basal yang baru dicampur stabil dan memiliki kemampuan kerja yang baik.
Dibandingkan dengan beton biasa, beton serat basal juga memiliki ketahanan suhu, ketahanan susut, dan ketahanan korosi yang unggul, sehingga bermanfaat untuk meningkatkan ketahanan proyek beton dan memperluas cakupan penggunaan beton. Memasukkan serat basal dengan benar ke dalam beton dapat meningkatkan ketahanan benturan beton, mengurangi kerapuhannya, dan meningkatkan sifat mekanik beton.
Bahan baku pembuatan serat basal diperoleh dari batuan ekstrusif vulkanik alami. Bahan bakunya hampir tidak mengandung bahan-bahan yang berbahaya bagi kesehatan manusia, sehingga promosi beton serat basal di bidang teknik konstruksi menjadi penting dalam menghemat sumber daya dan ramah lingkungan serta ramah lingkungan.
4
Serat basal direkomendasikan untuk memiliki sifat perlindungan termal dan sifat mekanik yang sangat baik. Namun, berbagai data juga menunjukkan bahwa kelemahan terbesar serat basal adalah kepadatannya yang sedikit lebih tinggi dibandingkan serat lainnya. Oleh karena itu, dalam penerapan basal, kemampuan penelitian dan pengembangan serta tingkat teknologi produksi serat basal harus diperkuat sepenuhnya, dan parameter proses harus dipilih secara wajar dalam desain organisasi dan struktur kain untuk menghindari beban tambahan pada pekerja atau pengguna akibat berat tekstil yang berlebihan. Beban kerja, sehingga penerapan kain basal dengan sifat perlindungan termal yang baik pada bidang perlindungan tahan api juga akan berdampak pada penggunaan bahan yang terbaik dan mendapatkan hasil dua kali lipat dengan setengah usaha.
Serat tahan api berkinerja tinggi banyak digunakan di industri teknologi tinggi, teknologi mutakhir, dan bidang peralatan khusus. Namun, jarang digunakan di bidang industri dan sipil yang permintaan pasarnya besar. Alasan utamanya adalah variasinya lebih sedikit, harga lebih tinggi, dan sifat pemakaiannya buruk. Perbedaan. Indeks oksigen pembatas serat basal sangat tinggi, dan merupakan serat anorganik. Itu tidak mengeluarkan gas berbahaya saat dibakar. Namun, harganya mahal dan performa pemakaiannya buruk. Bahan ini dapat dicampur dengan serat lain untuk membuat kain campuran tidak hanya sangat tahan api tetapi juga tahan lama. Mengurangi atau bahkan menghilangkan emisi gas berbahaya dalam reaksi pembakaran. Misalnya, dengan menggabungkan ketahanan api dari serat basal dengan kenyamanan, penyerapan kelembapan, dan kemampuan bernapas dari kapas, serta memadukannya dalam proporsi tertentu, dapat memastikan bahwa kain tersebut memiliki ketahanan api yang baik dan baik. Tidak hanya meningkatkan kenyamanan dan lingkungan. perlindungan produk, tetapi juga meningkatkan kinerja pemakaian produk.
Sebagai jenis serat berkinerja tinggi baru, serat basal memiliki keunggulan kinerja, keunggulan teknis, dan keunggulan biaya. Saat ini, tingkat penelitian dan pengembangan serat basal di negara saya masih tertinggal dibandingkan negara maju. Cara untuk sepenuhnya mengubah tiga keunggulan utama serat basal memerlukan peningkatan lebih lanjut dan optimalisasi kinerja dan teknologi produksi serat basal. Pada saat yang sama, memperkuat teknologi modifikasi permukaan tekstil industri untuk meningkatkan sifat mekanik dan sifat anti penuaan lingkungan, mengembangkan produk baru yang kompetitif dan terdiferensiasi, memperluas cakupan aplikasi, dan meningkatkan promosi pasar, sehingga serat basal dapat digunakan. lebih cepat Manfaatkan keunggulannya dengan lebih baik dan promosikan peningkatan produk di bidang terkait.
