Serat basal (BF) adalah jenis baru dari bahan kinerja tinggi perlindungan lingkungan anorganik. Warnanya umumnya coklat dan ada juga yang seperti emas. Ini terdiri dari SiO2, Al2O3, Cao, FeO dan oksida lainnya dan sejumlah kecil pengotor. Setiap komponen dalam serat memiliki sifat spesifiknya. Serat kontinu basal sebagai bahan penguat, serat basal tidak hanya memiliki stabilitas yang baik, sifat mekanik yang sangat baik dan ketahanan korosi, tetapi juga memiliki keunggulan insulasi yang baik, insulasi termal dan insulasi suara yang sangat baik, transmisi gelombang yang baik dan sebagainya.
Karena bijih basalt itu sendiri memberikan serat basal banyak sifat yang sangat baik, serat basal itu sendiri memiliki daya tahan tinggi dan sifat mekanik yang sangat baik. Keunggulan tersebut sangat praktis dalam bidang militer dan sipil.
Saat ini, kain tahan api yang ditenun oleh pemintalan serat basal telah digunakan dalam produksi pakaian pelindung tahan api dan isolasi termal dan selimut pemadam kebakaran. Produk ini terutama digunakan dalam pemadam kebakaran, metalurgi, industri militer dan industri lainnya. Pasar potensial untuk serat basal adalah untuk menggantikan serat kaca. Di bidang perkuatan bangunan, kinerja serat basal mendekati serat karbon, tetapi harganya beberapa kali atau bahkan puluhan kali lebih rendah dari serat karbon. Dalam teknik sipil dalam negeri, serat basal sebagian dapat menggantikan serat karbon yang mahal untuk perkuatan struktural, sehingga dapat mengurangi ketergantungan rekayasa perkuatan struktural pada serat karbon di negara kita. Dalam hal bahan komposit, dapat dikombinasikan dengan berbagai resin untuk membentuk bahan komposit, yang dapat digunakan sebagai bahan struktural, bilah kipas, struktur kendaraan dan kapal, pipa dan tangki penyimpanan tahan korosi dan tahan tekanan, serta dicetak substrat papan sirkuit.
1.In bidang pencegahan kebakaran dan insulasi panas
Basalt didistribusikan secara luas dan murah di Cina. Biaya pembuatan seratnya rendah. Dibandingkan dengan serat kimia, serat kaca dan serat karbon, basal memiliki keunggulan komprehensif yang jelas dan potensi substitusi yang besar. Ini adalah produk baru dengan konten berteknologi tinggi dan nilai tambah tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir, bahan isolasi termal dan tahan api hijau secara bertahap menarik perhatian orang'. Sebagai bahan hijau, serat basal telah menjadi bahan pilihan untuk pencegahan kebakaran dan insulasi panas. Ini memiliki karakteristik ringan, pencegahan kebakaran, insulasi panas, kecantikan dan sebagainya. Bahan komposit tahan api dan isolasi termal 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 viscose tahan api dan lapisan kain campuran Basofil memiliki tahan api yang baik, isolasi termal dan tinggi ketahanan suhu. Ini dapat menyerap panas di lingkungan suhu tinggi, dengan efek isolasi termal yang lebih baik dan tidak ada pembakaran, Ini dapat memainkan peran pelindung yang lebih baik dan digunakan dalam proteksi kebakaran, petrokimia, militer, metalurgi dan bidang lainnya.
Menurut Qi Fengjie, Profesor sekolah bahan polimer Universitas Northeastern, kain tahan api yang terbuat dari serat basal memiliki ketahanan suhu tinggi yang baik dan efek insulasi panas. Tahan suhu bisa setinggi 650℃, dan indeks oksigen pembatas lebih besar dari 68, yang jauh lebih baik daripada serat organik seperti serat aramid. Ini sangat cocok untuk menyiapkan tirai api industri. Kain tahan api serat basal tidak akan berubah bentuk dan meledak di bawah aksi 1000℃ nyala api, dan waktu tahan api dapat dipertahankan di atas 1 jam. Itu juga dapat memainkan peran protektif di lingkungan kelembaban, uap, asap dan gas kimia. Selain itu, jika serat basalt dicampur dengan serat lain, serat tersebut dapat dibuat menjadi kain tahan api dan kain tahan api dengan spesifikasi lebih tinggi, yang memiliki keuntungan nyata untuk peralatan pasukan khusus yang relevan.
Dari aplikasi pasar saat ini, serat Kevlar, Nomex dan Teflon dari DuPont telah digunakan sebagai bahan baku pilihan untuk kain tahan api di luar negeri. Meskipun ketiga bahan baku di atas memiliki sifat tahan suhu tinggi dan tahan reaksi kimia, mereka akan mengkarbonisasi dan terurai pada suhu tinggi di atas 370℃. Kain tahan api serat basal terbuat dari perusahaan GBF's 7μ m～9 μ Benang pintal serat basal kontinu M ditenun, dan setelah perlakuan pelapisan tahan suhu tinggi dan tidak beracun, tidak akan ada tetesan leleh, susut panas, dan pelepasan gas beracun. Ini bisa menjadi pengganti yang kuat untuk Kevlar, Nomex, Teflon dan kain serat tahan api lainnya.
Sulitnya filamen serat basal dan kontrol proses dalam proses produksi, yang membatasi pengembangan tekstil industri serat basal di beberapa bidang. Saat ini, hanya beberapa negara di dunia, seperti Rusia, Ukraina, dan Cina, yang menguasai teknologi produksi, dan total output di dunia kurang dari 3500 ton. Setelah eksplorasi dan praktik yang keras, perusahaan Cina telah mengatasi kesulitan teknis pembuatan serat basal, dan telah diproduksi massal untuk membentuk skala pasar tertentu.
2.In bidang otomotif
Serat basal tidak hanya memiliki kekuatan tinggi, stabilitas termal yang baik, tidak mudah rusak, keausan rendah, koefisien gesekan yang stabil, tetapi juga memiliki harga yang sesuai. Penerapan serat basal dalam bahan penguat gesekan tidak hanya kondusif untuk meningkatkan masa pakai bahan gesekan mobil dan meningkatkan suhu layanan bahan gesekan, tetapi juga memecahkan berbagai faktor buruk dari bahan gesekan saat ini, memecahkan fenomena resesi panas mobil tradisional rem dan mengurangi kecelakaan lalu lintas.
Perusahaan garfer Spanyol telah berhasil mengembangkan bantalan rem sepeda motor seri 1052 dengan serat basal sebagai serat penguat utama. Struktur tahan suhu tinggi yang terbuat dari serat basal digunakan untuk bahan penguat gesekan seperti rem mobil dan kopling, yang tidak hanya membantu pengembangan mobil berkecepatan tinggi, tetapi juga membantu meningkatkan kinerja keselamatan mobil. Pengembangannya memiliki prospek pasar yang luas.
Kepadatan material serat basalt sedang, kekuatan tariknya setara dengan serat kaca, dan ketahanan aus bahan gesekan yang diperkuat serat basal lebih tinggi daripada serat asbes, serat baja, dan serat kaca. Melalui uji kinerja bantalan rem yang diperkuat serat cincang basal, dianggap memiliki karakteristik koefisien gesekan suhu tinggi yang stabil, peluruhan panas yang rendah dan kebisingan pengereman yang rendah, dan cocok untuk digunakan sebagai penguat utama bahan gesekan.
Bahan filter mobil serat basal dapat menyaring dan memisahkan partikel padat dalam knalpot mobil di bawah kondisi suhu tinggi, mengurangi polusi perkotaan yang disebabkan oleh knalpot mobil, dan bahan filternya memiliki keunggulan penggunaan jangka panjang di bawah kondisi suhu tinggi dan kinerja yang stabil. Untuk kain saring yang terbuat dari serat basal kontinu di Rusia dan Ukraina, kehilangan massa serat basal kontinu hanya 12% pada 900℃. Penerapan bahan filter otomotif serat basal tidak hanya memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan di abad baru, tetapi juga membantu memenuhi kebutuhan orang-orang' mengejar kendaraan berkinerja tinggi.
Dibandingkan dengan serat kaca yang banyak digunakan dalam bahan dekorasi interior, serat basal memiliki penyerapan suara dan ketahanan panas yang jauh lebih baik daripada serat kaca E. Penerapan bahan serat basalt penyerap panas dan penyerap suara di mobil kondusif untuk meningkatkan kinerja insulasi suara antara mobil dan dunia luar dan mengurangi kebisingan yang dihasilkan oleh suku cadang mobil. Jepang telah memilih serat basal sebagai bahan terbaik untuk pengembangan knalpot mobil, dan permintaan tahunan untuk bahan serat isolasi suara dan panas mobil lebih dari 100.000 ton. Oleh karena itu, serat basal memiliki potensi pengembangan pasar yang besar dalam hal ini.
3.DalamTeknik Konstruksi
Beton bertulang serat basalt adalah jenis baru dari bahan komposit beton yang dibentuk dengan mencampur serat kontinu basal atau serat tidak kontinu ke dalam beton sesuai dengan dosis yang wajar dan cara yang tepat. Ini mempertahankan keunggulan kuat tekan beton yang tinggi, meningkatkan ketahanan tarik, ketahanan aus dan benturannya, dan berperan dalam penguatan, penguatan, ketangguhan, dan Memperpanjang masa pakai. Serat basal adalah serat silikat khas dengan kompatibilitas alami. Sangat mudah untuk membubarkan bila dicampur dengan beton semen dan mortar. Beton serat basal yang baru dicampur memiliki volume yang stabil dan kemampuan kerja yang baik.
Dibandingkan dengan beton biasa, beton serat basal juga memiliki ketahanan suhu yang unggul, ketahanan susut dan ketahanan korosi, yang kondusif untuk meningkatkan daya tahan teknik beton dan memperluas jangkauan aplikasi beton. Menambahkan serat basal ke dalam beton dapat meningkatkan ketahanan benturan beton, mengurangi kerapuhannya dan meningkatkan sifat mekanik beton.
Bahan baku untuk produksi serat basal berasal dari batuan ekstrusif vulkanik alami, dan bahan bakunya hampir tidak mengandung komponen yang berbahaya bagi kesehatan manusia, yang membuat promosi beton serat basal di bidang teknik konstruksi memiliki arti penting dalam menghemat sumber daya. dan perlindungan lingkungan hijau.
4.Rekomendasi
Serat basal memiliki perlindungan termal dan sifat mekanik yang sangat baik. Namun, berbagai data juga menunjukkan bahwa kelemahan terbesar dari serat basal adalah kepadatannya sedikit lebih besar dari serat lainnya. Oleh karena itu, dalam aplikasi basal, R& D kapasitas dan tingkat teknologi produksi serat basal harus sepenuhnya diperkuat, dan parameter proses harus dipilih secara wajar dalam desain organisasi dan struktur kain, untuk menghindari beban tenaga kerja tambahan pada pekerja atau pengguna karena berat tekstil yang berlebihan, sehingga untuk menerapkan kain basal dengan kinerja perlindungan termal yang baik ke bidang perlindungan tahan api, Ini juga akan memanfaatkan segalanya dengan sebaik-baiknya dan mendapatkan hasil dua kali lipat dengan setengah usaha.
Serat tahan api kinerja tinggi banyak digunakan dalam industri teknologi tinggi, teknologi mutakhir dan peralatan khusus, tetapi jarang digunakan di bidang industri dan sipil dengan permintaan pasar yang besar. Alasan utamanya adalah karena memiliki sedikit varietas, harga tinggi, dan daya tahan pakai yang buruk. Serat basal memiliki indeks oksigen pembatas yang sangat tinggi dan merupakan serat anorganik tanpa emisi gas berbahaya selama pembakaran, tetapi harganya tinggi dan kinerja pemakaiannya buruk. Hal ini dapat dipertimbangkan untuk berbaur dengan serat lain untuk membuat kain campuran tidak hanya memiliki ketahanan api yang tinggi, tetapi juga mengurangi atau bahkan menghilangkan emisi gas berbahaya dalam reaksi pembakaran, seperti menggunakan ketahanan api serat basal dan kenyamanan kapas Kombinasi penyerapan air dan permeabilitas udara dan pencampuran dalam proporsi tertentu tidak hanya dapat memastikan bahwa kain memiliki ketahanan api yang baik, kenyamanan yang baik dan perlindungan lingkungan, tetapi juga meningkatkan kinerja pemakaian produk.
Sebagai jenis baru serat berkinerja tinggi, serat basal memiliki keunggulan kinerja, teknologi, dan biaya. Saat ini masih ada gap antara R& D tingkat serat basal di Cina dan negara maju. Cara mentransformasikan ketiga keunggulan serat basalt dengan baik perlu lebih ditingkatkan dan dioptimalkan kinerja dan teknologi produksi serat basalt. Pada saat yang sama, kita harus memperkuat teknologi modifikasi permukaan tekstil industri untuk meningkatkan sifat mekanik dan kinerja anti-penuaan lingkungan, mengembangkan produk baru dengan produk yang kompetitif dan berbeda, memperluas cakupan aplikasi dan meningkatkan promosi pasar, sehingga bahwa serat basalt dapat memainkan keunggulannya dengan lebih baik dan lebih baik dan mempromosikan peningkatan dan peningkatan produk di bidang terkait.
