玄武巖纖維區別于碳纖維、芳綸等高技術纖維的顯著特征 zund G3 M-2500-絲絨沙發台中雷射切割雕刻代工 @ 林怡靜焦點新聞熱搜

    “連續玄武巖纖維”（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＢａｓａｌｔＦｉｂｒｅ簡稱ＣＢＦ）是以純天然火山巖為原料，在１４５０℃～１５００℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續纖維。純天然的ＣＢＦ顏色似金色。以ＣＢＦ為增強體可制成多種復合材料。ＣＢＦ與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維（ＵＨＭＷＰＥ）等高技術纖維相比，除了具有高技術纖維高強度、高模量的特點外，ＣＢＦ還具有耐溫性佳、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過濾性好、抗壓縮強度和剪切強度高、適應于各種環境下使用等優異性能，且性價比好，是一種純天然的無機非金屬材料，也是一種可以滿足國民經濟基礎產業發展需求的新的基礎材料和高技術纖維。ＣＢＦ及其復合材料可以較好地滿足國防建設、交通運輸、建筑、石油化工、環保、電子、航空、航天等領域結構材料的需求，對國防建設、重大工程和產業結構升級具有重要的推動作用。它既是２１世紀符合生態環境要求的綠色新材料，又是一個在高技術纖維行業中可持續發展的有競爭力的新材料產業。尤其是我國已經擁有自主知識產權的ＣＢＦ制造技術及工藝，并且以“后來者居上”的后發優勢達到了國際領先水平，因此，大力發展ＣＢＦ及其復合材料產業無疑具有重要的意義。
    我國發展和改革委員即將把連續玄武巖纖維（ＣＢＦ）與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維（ＵＨＭＷＰＥ）一起列為我國鼓勵發展的４大高技術纖維。ＣＢＦ與其他高技術纖維相比，有著顯著的差異特征：
    原材料的天然性。由于生產ＣＢＦ的原料取自于天然的火山巖，除了它與生俱來就具有很高的化學穩定性和熱穩定性外，還不含對人類健康有害的成分。其生產過程中也沒有任何有害氣體產生，沒有廢渣產生，一般１．０５噸玄武巖礦石可以生產１噸ＣＢＦ。目前，我國的玄武巖礦石主要用于建造高速公路用地鋪路石。顯然，ＣＢＦ的生產是以單組分的純天然的礦石為原料，這在所有的高技術纖維中是非常獨特的鮮明特征。
    性能的綜合性。若從單一的纖維力學性能和化學性能比較，似乎都能找到比ＣＢＦ更強的高技術纖維，然而，將很多性能綜合起來比較，ＣＢＦ是佳的“多能”纖維。ＣＢＦ不僅具有綜合素質好的優良品質，譬如既耐酸又耐堿，既耐低溫又耐高溫，既絕熱、電絕緣又隔音，拉伸強度超過大絲束碳纖維，斷裂延伸率比小絲束碳纖維還要好；ＣＢＦ具有表面極性，與樹脂復合時界面結合的浸潤性極佳，而且ＣＢＦ具有三維的分子維數與分子維數一維的線性聚合物纖維相比具有較高的抗壓縮強度、剪切強度和在耐惡劣環境中使用的適應性、抗老化性等優異的綜合性能。有國外專家一言以蔽之：ＣＢＦ棒的就是綜合性能好、性價比好。韓國材料界專家甚至說：ＣＢＦ產品壽命期為１００年至１０００年。
    成本的低廉性。生產ＣＢＦ的工廠成本并不高，純天然玄武巖礦石的原料每噸僅僅是８０元～１００元人民幣，較高的生產成本是制造拉絲漏板用的鉑銠合金，這需要占用較大的資金。目前，采用我國ＣＢＦ項目８６３計劃成果技術生產每噸纖維的成本已經接近于Ｅ－玻璃纖維。ＣＢＦ優良的性價比是其他任何一種高技術纖維難以望其項背的。ＣＢＦ生產成本的低廉性為其大規模的推廣使用創造了基本條件。
    工藝的簡潔性。采用“一步法”
生產ＣＢＦ的基本工藝為：將玄武巖礦石投入熔爐→熔化→拉絲，生產工藝非常簡潔。由于不需要人工配料，其生產工藝環節比一般玻璃纖維的生產還要簡潔得多，更不用說與其他高技術纖維復雜的工藝環節比較了。
    技術的高難性。ＣＢＦ生產的工藝雖然非常簡潔，但是由于純天然玄武巖熔體導熱性差、析晶上限溫度較高容易析晶、成纖黏度控制范圍很窄，對天然玄武巖礦石礦物相和成分組成有著嚴格的篩選條件。因此，生產ＣＢＦ過程中有著較高的成纖難度、嚴格的工藝控制條件和很高的技術門檻。這也是全ＣＢＦ發展２０多年了仍然停留在２００孔拉絲漏板初級技術水平的主要原因。
    應用的廣泛性。ＣＢＦ是典型的“多能”纖維。綜其上述特征不難看出其應用領域的廣泛性。譬如，ＣＢＦ的火山巖原料本身屬于硅酸鹽類，因此，在建筑領域可以大顯身手。短切的ＣＢＦ可以用于增強水泥混凝土和瀝青混凝土，ＣＢＦ與樹脂復合可以制成復合筋替代鋼筋，甚至可以替代碳纖維制成玄武巖纖維片材等，在房屋、橋梁、高速公路、城市高架道路、飛機跑道、海港碼頭、地鐵隧道、沿海防護工程、核電站設施、軍事設施等建筑領域起到加固補強、防滲抗裂、延長建筑使用壽命的諸多作用。ＣＢＦ是天然綠色的新材料，將給人類的建筑業和我國優先發展的交通運輸領域帶來革命性的變革。ＣＢＦ有著比美國杜邦公司ＮＯＭＥＸ更高的極氧指數，它優良的阻燃隔熱性能，將被廣泛用作消防服阻燃隔熱面料層和防火卷簾、滅火毯的消防材料等。
    纖維的差異性。ＣＢＦ具有與其他高技術纖維不同的特點。玄武巖纖維的軟化點為９６０℃，使用溫度范圍為－２６０℃～７００℃。碳纖維的抗氧化性較差，在４００℃左右就有ＣＯ和ＣＯ２產生，一般情況下要涂覆抗氧化涂層。超高分子量聚乙烯纖維或芳綸等有機高科技纖維的耐溫性大大不如玄武巖纖維，熔點一般在１４４℃～１５２℃，只適合于低溫條件下使用。對位芳綸纖維的熔點和分解溫度較低，對紫外線較為敏感，光照強度損失較大，燃燒時排出少量的有害氣體。間位芳綸高使用溫度只有２５０℃，使用溫度受到一定的限制。聚苯并雙惡唑（ＰＢＯ）纖維受紫外線照射時會影響到纖維的強度，雖然ＰＢＯ纖維具有極高的彈性模量和拉伸強度，但是價格極為昂貴。ＣＢＦ也有它自身的缺點，例如比重較大（２．６～２．８），纖維較脆，服用性較差。然而，ＣＢＦ的不足與獨特的價值相比是微不足道的。美國玄武巖纖維工業聯盟指出：“玄武巖纖維是碳纖維的低價替代品，具有一系列優異性能，尤為重要的是，由于它取自天然礦石而無任何添加劑，是目前為止惟一的無環境污染的不致癌的綠色健康的玻璃質纖維產品。美國作為保護環境的倡導者，將全力發展無污染的綠色工業材料，所以玄武巖纖維在復合材料領域的應用已引起廣泛的重視并將快速發展。”歐洲業界人士親昵地把ＣＢＦ稱為“金色纖維”。

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