Базальтовые непрерывные волокна - основные характеристики и преимущества
В настоящее время в мире наблюдается огромный интерес к непрерывным волокнам из базальтовых пород. Этот интерес связан с рядом факторов:
- базальтовые волокна обладают характеристиками по многим показателям превышающими стеклянные волокна и не намного уступающие углеродным волокнам;
- сырьевая база для производства базальтовых волокон доступна и практически не ограничена;
- технологические достижения последних лет позволили существенно снизить себестоимость производства НБВ до уровня производства стеклянных волокон.
Стекловолокно имеет определенные ограничения по своим характеристикам: удельной прочности, температуре применения, химической стойкости, особенно, в щелочных средах. При производстве стекловолокна используются химически чистые компоненты и особо дефицитный компонент – окись бора (В2О3). Углеродные волокна достаточно дороги для массового применения в промышленности и строительстве. НБВ по своим показателям занимают промежуточную позицию между этими типами волокон.
Базальтовые волокна являются наиболее оптимальными по показателю соотношения цены и качества. В некоторых областях применению базальтовых волокон нет альтернативы.
| Capability | CBF | E-glass fiber | S-glass fiber | Carbon fiber |
|---|---|---|---|---|
Tensile strength, MPa |
3000~4840 | 3100~3800 | 4020~4650 | 3500~6000 |
Elastic modulus, gPa |
79.3~93.1 | 72.5~75.5 | 83~86 | 230~600 |
Elongation at break, % |
3.1 | 4.7 | 5.3 | 1.5~2.0 |
Diameter of filament, mµ |
6~21 | 6~21 | 6~21 | 5~15 |
tex |
60~4200 | 40~4200 | 40~4200 | 60~2400 |
Temperature of application, °С |
-260~+500 | -50~+380 | -50 +300 | -50~+700 |
Price, USD/kg |
2,5 | 1,1 | 1,5 | 30 |
Высокая прочность
Удельная прочность базальтового волокна в 2.5 раза превышает прочность легированных сталей и в 1.5 раза прочность стекловолокна.
Элементарные волокна, Диаметр (µm) |
5.0 | 6.0 | 8.0 | 9.0 | 11.0 |
|---|---|---|---|---|---|
Удельная прочность на разрыв, kg/mm² |
215 | 210 | 208 | 214 | 212 |
| Элементарные волокна Диаметр (µm) |
Tex | Разрывная нагрузка, (N) |
|---|---|---|
| 10 | 600 | 400 |
| 10 | 1200 | 700 |
Высокая химическая стойкость к воздействию воды, солей, щелочей и кислот
По сравнению с металлом НБВ не поддается коррозии. По сравнению со стекловолокном НБВ является щелочестойким материалом. НБВ обладают высокой коррозионной и химической стойкостью к воздействию агрессивных сред: растворов солей, кислот и особенно щелочей. Химическая стойкость базальтовых волокон.
| Диаметр HБВ, µm | Н2О | 0.5 н NaOН | 2 н NaOН | 2 н HCl |
|---|---|---|---|---|
| 17 | 99.63 | 98.3 | 92.8 | 76.9 |
| 12 | 99.7 | 98.9 | 90.7 | 49.9 |
| 9 | 99.6 | 94.6 | 83.3 | 38.8 |
Высокая термостойкость
Диапазон температур длительного применения НБВ – 200°С - + 600°С. Кратковременное воздействие температур до 700 °С. Разовое воздействие температур до 1000 °С.
Cовместимость с другими материалами
Непрерывные базальтовые волокна обладают высокой совместимостью с пластиками, пластмассами, клеями, стеклянными и углеродными волокнами. Возможность производства материалов и изделий на основе НБВ с применением различных технологий формовки, намотки, пультрузии, напыления и других "холодных технологий".