Принципи на производство на базалтови влакна

Ядрото на производството на базалтови влакна включва използването на естествена базалтова руда като единствената първична суровина. Процесът се състои от четири основни стъпки: раздробяване и предварителна-обработка, високо-температурно топене, изтегляне на влакна (оформяне) и последваща-обработка. Тъй като не изисква значително добавяне на химически суровини, той се класифицира като екологичен, не-неорганичен материал от метални влакна.

1. Избор на суровини и предварителна -обработка
Естествената базалтова руда (съставена основно от силициев диоксид, алуминиев оксид, железен оксид, магнезиев оксид и т.н.) се избира и обработва чрез оборудване за раздробяване в еднородни частици, вариращи от 10 до 50 mm. След това се използват магнитна сепарация и пресяване за отстраняване на примеси от желязо и частици с неподходящи размери, като се гарантира еднородността на суровината за последващия процес на топене.

 

2. Високо{1}}температурно топене
Предварително-обработените базалтови частици се подават в басейнова пещ или електрическа пещ за топене. Понастоящем процесът на басейнова пещ е основният метод, позволяващ непрекъснато широко{2}}производство. Материалът се нагрява до 1450–1550 градуса, докато се разтопи напълно в хомогенна стопилка. По време на този процес могат да се добавят малки количества фини агенти, за да се премахнат вътрешните мехурчета и да се подобри качеството на получените влакна; за разлика от традиционното производство на фибростъкло, не е необходимо да се смесват голямо разнообразие от суровини.

3. Изтегляне на влакна (формоване)
Разтопеният базалт протича през втулка от платинова-родиева сплав, оборудвана с хиляди отвори (0,5–1,0 mm в диаметър). Тази втулка е устойчива на високи температури и корозия и служи като критичен консуматив в процеса на изтегляне. Охлаждана от високо{5}}сгъстен въздух, стопилката бързо се втвърдява в отделни базалтови влакна с диаметри от 7–20 μm. Необходим е строг контрол на температурата и скоростта на въздушния поток, за да се осигури еднородност и стабилност на диаметъра на влакното. Забележка: Тази стъпка включва високо{10}}температурно топене и високо{11}}скоростен въздушен поток, създавайки рискове от изгаряния и разпръскване на материала; трябва да се прилагат строги предпазни мерки.

4. Процеси след -третиране
Изтеглените влакна преминават през апликатор за оразмеряване, където се прилага специализиран оразмеряващ агент за подобряване на здравината на свързване с матрични материали като смола или цимент. Впоследствие устройство за събиране свързва отделните нишки в прежда. В зависимост от изискванията на приложението, материалът се подлага на навиване или рязане, за да се произведат различни готови продукти от базалтови влакна, като прежда от непрекъснати влакна, нарязани влакна или рогозки.