玄武岩纤维范文精选

摘 要：玄武岩纤维又被称作连续玄武岩纤维，是玄武岩产业中的重要支柱，也是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料。将玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制成为玄武岩纤维，强度与高强度S玻璃纤维相当，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。早在2002年，玄武岩连续纤维已被列入我国“863”计划，十多年来，拥有自主知识产权的玄武岩纤维制造技术、工艺及设备，达到了国际先进水平。以玄武岩纤维为基础的复合材料，可以应用于航空航天、车船制造、防护领域、建筑、环保等军民两用领域。

关键~：玄武岩纤维；环保纤维；自主知识产权

1 我国玄武岩纤维技术发展现状

近几年由发改委、工信部、城建部等下发的文件均多次提到玄武岩纤维，可见我国对玄武岩纤维的重视程度。各个玄武岩原料产地政府也对玄武岩纤维产业化大开绿灯。

我国的玄武岩技术到底达到了怎么样的水平，那么从专利的角度对玄武岩纤维技术进行解读。从图1可以看出我国在玄武岩纤维领域申请专利数量排名世界第一，是排名第二的俄罗斯的2倍还多，但是由于我国专利分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利，而在1568件专利中，发明专利的占比为30.68%，仅为481项，高质量的发明专利数量略逊于俄罗斯，位居第二。

2 我国玄武岩纤维专利分析

从图2玄武岩纤维专利申请趋势可以看出，我国的玄武岩纤维领域专利申请量2004年以后开始逐年递增，从2012年开始中国专利申请数量增长引领了世界专利申请数量的增长。从玄武岩纤维领域专利转让的趋势也可以看出2009年以后中国专利转让数量的变化跟世界专利转让数量变化趋势保持了一致。近年来我国专利转让趋势呈爆发增长趋势，说明玄武岩纤维领域的企业更加重视知识产权的保护和技术创新的重要性。

我国玄武岩纤维专利排名前10的申请人分别为四川航天五源复合材料有限公司、四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司、安徽梦谷纤维材料科技有限公司、东南大学、佛山市特固力士工业皮带有限公司、山东聚智机械科技有限公司、哈尔滨时代创新科技发展有限公司、江苏天龙玄武岩连续纤维高新科技有限公司、上海博格工业用布有限公司，其中有9家是企业，虽然数量并不算多，但是说明该行业创新以企业为主体，较易形成产业化。

玄武岩纤维是一种从玄武岩石中提炼出来的纤维材料,它含有丰富的矿物斜长岩、辉石和橄榄石,其性能类似于碳纤维和玻璃纤维,但其物理化学性能却强于玻璃纤维,其价格低于碳纤维,还具有防火阻燃的功能。

玄武岩纤维拥有的特征与用途

玄武岩纤维具有良好的加工性能,用它可以制成多种用途的无纺布及复合织物,还可在化学、风能、交通、航空航天、建筑和海洋领域大显神威。其原因就在于,它拥有下列属性:机械性强度、化学抗阻、卓越的热效应、良好的隔音效果。玄武岩纤维材料是一种天然的矿物质,属于火山岩的一种。作为一种矿物,它拥有各种颜色,灰、黑等。是一种优良的矿物纤维原材料,含有100%的无机物,纤维兼容性极强,因此它可以与各种纺织纤维搭配,成为纤维材料的添加剂。这种矿物几乎在世界各国都能找到。在过去,人们将它用来做建筑材料或修整道路。但是,却很少有人知道,玄武岩纤维含有100%的连续性纤维,且纤维长度和直径很高,因此它具有很强的坚韧度,易弯曲,成本低廉,透气性好,对环境和健康无害,因此目前被看做最佳的石棉替代物。但是,玄武岩纤维的功能远不止这些。其天然的外观色泽可构成最佳的装饰效果。然而,更让人称奇的是,玄武岩纤维的特点和功能却在于强化其他纺织纤维,经强化后的纺织纤维具有如下特征:高强度、高系数、耐腐、耐高温、工作温度宽广、手感良好等等。

玄武岩纤维的比抗张力(其密度决定其断裂应力)超过钢铁纤维许多倍。而玄武岩的密度仅超过玻璃5%,其拉伸模量也超过玻璃纤维。这使玄武岩纤维可成为最佳的复合纺织强化纤维。不仅如此,它还具有稳定的规格尺寸,因为玄武岩纤维的弯曲度和柔软性不易发生变异,具有良好的抗疲劳性,是世界上具有最好摩擦系数的纤维之一。

由于具有绝缘性,玄武岩纤维还可制作从绝缘仪表板到电路板等广泛的产品,其应用十分广泛。玄武岩的需求量每年都在上升。凡是要用玻璃纤维的地方,玄武岩就能加以应用。

世界玄武岩纤维的发展历程

国外连续玄武岩纤维(CBF)研发经历了几十年的艰辛,近十年才真正取得玄武岩纤维技术的实质性进展。上个世纪末,苏联解体后,CBF经历了这十多年来初创发展期,加之世界经济快速发展,全球又迎来了新一轮的投资CBF的高潮,它有力地推动了这种复合材料的强劲发展。但由于生产连续玄武岩纤维的技术含量高、工艺难度大,迄今为止,全世界能生产这种纤维材料的仅有乌克兰、俄罗斯、美国、加拿大、中国等少数几个国家约数十家企业。

2005年全球规模较大的,现年产300～1500t级连续玄武岩纤维生产线在乌克兰有4家、俄罗斯4家、美国2家,格鲁吉亚、加拿大及德国各1家。其中在乌克兰基辅的乌日(TOYOTA)合资企业2005年约年产800tCBF,产品全部销往日本。最新获悉,该企业正着手规划扩建年产5000tCBF的新工厂;还打算在离乌克兰基辅350公里地方筹建万吨级连续玄武岩纤维新工厂。俄罗斯也在美国俄亥俄州建立了SUDAGLASS玄武岩纤维工厂,并已于2006年正式投产。

《玻璃与搪瓷杂志》2016年第4期

摘要:

以天然玄武岩为原料，利用电熔法制备了两种不同直径的连续玄武岩纤维，并采用直接浸渍模版法制备复合材料。通过强度、化学稳定性及微观形貌的表征，结果表明该连续玄武岩纤维及其制备的复合材料具有良好的物理化学性能。

关键词:

玄武岩纤维;化学稳定性;纤维强度;环氧树脂

0前言

玄武岩是一种以SiO2和Al2O3为主的矿物岩石，属于火成岩的一种。连续玄武岩纤维是由玄武岩为原料制成的纤维，将玄武岩破碎后加入熔窑中，经1500℃以上高温熔融后，通过拉伸形成纤维。玄武岩纤维是采用单组分矿物原料熔体制备而成，在耐高温性、化学稳定性、耐腐蚀性、导热性、绝缘性、抗摩擦性等许多技术指标方面优于玻璃纤维［1］，同时因碳纤维的严重短缺，玄武岩纤维在部分技术应用上可替代昂贵的碳纤维材料，并且不产生与石棉类似的环境问题。玄武岩纤维原料成本低、能耗少、生产过程清洁，是一种生态环保材料［2］。池窑是生产玄武岩纤维的关键设备，必须对熔化温度和气氛进行严格控制。其关键为池窑的设计、加热方式和金属换热器的热效率［3］。目前玄武岩纤维生产工艺中基本采用两种加热方式［4］:火焰加热和电熔方式。其中火焰加热可以采用天然气、煤气以及煤为燃料，火焰窑优点为熔化面积较大，能源供应渠道较广，缺点为熔制效率低、能耗高，而且环境、大气污染较严重，尤其是碳排放量大。电熔炉的优点为熔制效率高、能耗低、无污染、熔制工艺先进，是玄武岩纤维生产工艺的发展趋向［5～6］。本文利用电熔法制备连续玄武岩纤维，通过表征两种不同直径玄武岩纤维及其复合材料的各项性能，结果表明电熔法制备的纤维不仅力学性能优异，还具有良好的化学性能。

1实验

摘 要:玄武岩纤维被誉为21世纪无污染的“万能”纤维,目前对玄武岩纤维的应用研究已成为国内外研究的热点,本文介绍了玄武岩纤维在土木工程中的应用情况,为进一步深入研究玄武岩纤维提供参考.

关键词:玄武岩纤维;纤维混凝土;土木工程

1 前言

玄武岩纤维与玻璃纤维和其他无机非金属纤维一样,是用于复合材料的一种新型优质增强材料,具有原材料无限、天然的强度、对腐蚀性介质作用的稳定性、耐用性、电绝缘性、无三废排放等特点,因此,被誉为“石头变丝”的21世纪新型的环保型材料。此外, 玄武岩纤维还具有耐高温、耐烧蚀、耐酸碱性能强、耐化学性能好和热稳定性优越等优点,作为基础工业的增强复合材料有很好的发展前景,特别是玄武岩纤维应用在建筑工程中,与碳纤维等相比有性价比优势。

它是前苏联科学家在20世纪70年代中期研发成功并投入工业化生产的一种新型无机纤维材料,产品最初主要用于军工和航天,直到1995年才得以公开,并用于民用领域,目前只有俄罗斯、乌克兰、加拿大等少数几个国家掌握了玄武岩连续纤维的生产技术[1]。现在乌克兰和俄罗斯各有一座年产2000t的玄武岩连续纤维工程。从2001年开始,我国有关机构开始了玄武岩纤维的研制工作,2002年连续玄武岩纤维被列入我国863高科技项目。国家发改委也明确将玄武岩纤维与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维列为我国今后15年中长期发展规划中重点鼓励发展的四大高新技术纤维,其中对玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者提议:2010年全国生产玄武岩纤维1万吨,2020年为7～10万吨[2]。我国已经拥有自主知识产权的玄武岩纤维制造技术及工艺,并且以“后来居上”的后发展优势达到了国际领先水平,目前国内主要生产厂家有黑龙江宁安镜泊湖玄武岩纤维公司、横店集团上海俄金玄武岩纤维公司、牡丹江玄武岩纤维公司和成都航天拓鑫公司等。 因此,大力发展玄武岩纤维及其复合材料产业及其相应的研究工作无疑具有重要的现实意义。

2 玄武岩纤维在工程中的应用

2.1 在混凝土增强领域的应用

混凝土中常用的增强纤维主要有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、碳纤维和玄武岩纤维等。钢纤维重量大,施工搅拌困难,价格高,而且容易锈蚀;耐碱玻璃纤维虽然价格最低,但其抗裂效果为最差, 而且在大气中使用一段时间后,其强度和韧性会大幅度下降,即由早期高强度、高韧性向普通混凝土退化,因此亦不宜选用;聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维价格虽然与玄武岩纤维差不多, 但由于其抗拉强度小,主要的破坏形式是拉断破坏,耐久性也不够,而且在抗老化和耐碱方面不够好;碳纤维具有各方面的优良性能,但价格昂贵, 一般混凝土工程难以承担。 目前玄武岩纤维被视为碳纤维产品的低价替代品,玄武岩纤维及其制品

摘要:介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状,连续玄武岩纤维性能和应用领域,表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料、过滤材料、增强复合材料、电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题,给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准,促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。

关键词:连续玄武岩纤维;防火隔热;过滤环保;增强复合;高技术纤维

连续玄武岩纤维(CBF)是以天然的火山喷出岩作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1450℃～1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域,故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓,玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。

1国内外发展研究状况

1.1国外发展研究状况

以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术,但没有实质性生产。

20世纪50年代初期,德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料,采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm～30μm的玄武岩棉。随后60年代初期,美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺,使玄武岩棉产量迅速增长。前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利,在消化、吸收的基础上,成功地将该项技术应用于玄武岩棉的生产,设计生产能力为日产38吨～40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953―1954 年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60―70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作,乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体,主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于 1972 年开始研制制备CBF,曾经研制出 20 多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年,前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛应用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产,产品全部用于前苏联国防军工和航天p航空领域。

1991年前苏联解体后,此项目开始公开,并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体,客观上影响了CBF的推广应用,但是,由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能,而且性价比好,引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。

1 绪论

玄武岩非金属纤维以它独特物理化学特性，可广泛应用于建设工程领域。以玄武岩纤维配制的混凝土，不但保持了普通水泥混凝土的优良特点，而且无机的玄武岩非金属纤维混凝土的性能是其它纤维混凝土所无法比拟的。它以绿色、环保、无污染的面孔面世，赢得了各界建筑人士的青睐。本文通过对玄武岩纤维混凝土的性能描述，让读者在建设工程领域合理使用玄武岩纤维混凝土有个进一步的认识。

2 普通水泥混凝土缺陷

众所周知，普通水泥混凝土是一种三相混合材料，它是由胶凝材料、颗粒状骨料、水，必要时加入外加剂和掺合料，按混凝土配合

综上所述，玄武岩纤维能更好的适用于纤维混凝土的生产。同其它纤维一样，对提高混凝土抗拉强度和抗裂性能，抑制或减少水泥基体的变形裂缝能产生明显效果。

4.2 玄武岩纤维混凝土的特性

玄武岩纤维是典型的硅酸盐纤维，与混凝土基体具有天然的相容性，能使新拌玄武岩纤维混凝土体积稳定，和易性较好。在混凝土中均匀多向分布玄武岩纤维，对水泥混凝土起到了“网联”与“承托”作用。这种作用所产生的效应表现在以下几个方面：

（1）提高水泥混凝土的抗拉强度。玄武岩纤维易随机均匀地分布在水泥混凝土中，跨越水泥混凝土中存在的微细缝隙，对裂缝的产生和发展起到了约束作用，阻止了裂缝的扩展，从而也就提高了水泥混凝土的抗拉强度。

【摘 要】近些年来，随着诸多新型材料的出现，玄武岩纤维和菱镁材料也被复合在了一起，制作出了新的复合材料。本文对玄武岩纤维增强菱镁材料的复合管材的制作技术及其特点进行阐述，并就起特点对其改进和发展提出见解。

【关键词】玄武岩纤维；菱镁复合管材；纤维缠绕

1.引言

纤维缠绕技术通常是纤维和树脂基制作复合材料的一种工艺方法。随着新型材料的出现，科学技术的发展，纤维和树脂基都被其他材料取代过。玄武岩纤维是一种近几年在国内才兴起的绿色、无污染的材料，菱镁也被称为是新型水泥，两种新材料在纤维缠绕工艺的作用下，制造生成了玄武岩纤维菱镁复合管材。

2.玄武岩纤维菱镁复合材料管材成型的基本原理

玄武岩纤维菱镁复合材料管材的制作是借助于缠绕技术[1]，把一定股数的玄武岩纤维浸入穿过配置好的改性后的菱镁无机材料中，将菱镁无机稀料包裹在纤维束上，纤维束绕在芯膜上，通过芯膜的转动带动纤维行走，把菱镁材料充填到纤维的孔隙中，缠绕在芯膜上，缠绕结束后把表面休整光滑，缠绕过程按照工艺设置操作，通过一定时间的固化，便可退下管材，修整使用。图1为缠绕过程简图。

下面是缠绕过程所用原理[2]：

原理1 总体缠绕线型决定于缠绕速比

摘 要：通过弯曲静载试验，分析玄武岩纤维钢筋混凝土梁在静载作用下破坏形态和破坏机理，研究荷载-位移曲线、钢筋应变等变化规律。试验结果表明：玄武岩纤维掺入对钢筋混凝土梁的极限承载力有一定提高，最大幅度为6.5%。

关键词：玄武岩纤维；强度；承载力

玄武岩纤维（BF，Basalt Fiber）由纯天然玄武岩矿石经1450～1500℃高温熔融后，通过铂锗合金拉丝漏板制成[1]。由于生产原料取自火山岩，所以具有较强化学稳定性和热稳定性。具有断裂强度高、弹性模量高、伸长率低、耐高温、耐低温、热传导系数低（隔热）、抗腐蚀、吸湿性低、重量轻、加工性能好等优异性能，属于一种全新的材料[2]。在玄武岩纤维生产过程中没有硼和其它碱金属有害氧化物排出，对环境无害，无工业垃圾，不向大气排放有害气体，因此玄武岩纤维同时又是 21 世纪一种新型环保纤维[3]。生产连续玄武岩纤维的工艺简单，成本低廉且没有有害物质[4]，且生产出的连续玄武岩纤维可以代替由多种矿物原材料生产出的各种玻璃纤维，应用前景广阔，因此正受到各方人士的广泛关注。本文对玄武岩纤维钢筋混凝土梁弯曲进行试验，研究不同体积掺量玄武岩纤维对钢筋混凝土梁的影响。

1试验概况

1.1 试验梁设计

本次试验采用HJW-60型单卧轴砼搅拌机搅拌拌合料，设计浇筑4组钢筋混凝土梁，玄武岩纤维掺量分别为0、2.65、5.30、7.95 ；试件的尺寸为 ，采用C35强度等级的混凝土，梁配筋为受拉钢筋216，受压钢筋210，箍筋?8@100。

1.2原材料

本试验采用冀东普通硅酸盐水泥P.O.42.5；粗骨料为坚硬碎石，级配良好，粒径5mm～20mm，含泥量1%；细骨料选用Ⅱ区中砂，细度模数2.80，含泥量1.87%。纤维为四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司生产的短切玄武岩纤维，长度为15mm。

摘 要：玄武岩是一种由铜、硫磺等诸多矿物所组成的重要岩石，通过对玄武岩进行提炼能够得到玄武岩纤维。玄武岩纤维作为21世纪的绿色工业原料，广泛应用于多种领域。玄武岩纤维的研究，对吉林省经济发展有重要意义。文章着重分析吉林省当前玄武岩纤维产业发展环境影响因素，利用模糊评价法及共词分析法对其进行评价分析，为吉林省乃至我国玄武岩纤维产业发展提供有价值的理论基础。

关键词：玄武岩纤维产业;产业环境;评价;吉林省

中图分类号：TQ343 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）26-0118-02

玄武岩纤维产业作为新兴发展起来的绿色产业，属于可持续发展的有竞争力的新材料行业，市场前景良好。对吉林省玄武岩纤维产业发展环境的分析对吉林省此行业的发展具有深远意义。

1 发展环境体系构成

1.1 市场需求环境

玄武岩纤维由于其独特的优越性，在道路桥梁土建、产业用纺织品和航空航天领域等方面都有广泛的运用。玄武岩纤维的众多用途导致市场需求量大，发展环境良好。近年来，我国玄武岩纤维的市场需求量逐年大幅递增。

1.2 技术环境

摘要：本文介绍了玄武岩纤维的基本性能及应用情况，研究了比重瓶测定玄武岩纤维的密度的方法，为纤维的密度测定提供一种简单有效的测试方法。

关键词：玄武岩纤维；比重瓶：测定

玄武岩纤维是以天然玄武岩矿石作为原料，将其在1450℃-1500℃熔融后，通过拉丝而制成的纤维。玄武岩纤维一般可分为普通玄武岩纤维，超细玄武岩纤维和连续玄武岩纤维。玄武岩纤维具有突出的力学性能，耐高温、耐酸碱、吸湿性低，此外，还有绝缘性好、绝热隔音性能优异、良好的透波性能等优点。广泛应用于航空航天，建筑、化工、医学、电子、农业等军工和民用领域，被誉为21世纪的新材料。

密度是表征物质特性的一个重要的物理量，测定物质的密度具有一定的实际意义，可以通过测定密度判定物质的种类。测定密度的方法很多，如浮沉法、液体浮力法、气体容积法、密度梯度管法等。笔者在日常检验工作中遇到关于玄武岩纤维密度的检测的需求，查无此方面的测试方法标准和测试方法的研究。本文以期用比重瓶法测试玄武岩纤维的密度，为其制定相关的测试方法标准作初步研究。

1　玄武岩纤维基本性能

玄武岩纤维密度大约在2.6 g／cm3-3.05g／cm3，主要组分为SiO2(44％-45％)、A12O3(12％～18％)、Fe203和FeO(9％-14％)、TiO2，Na2O等。玄武岩纤维组分中硅氧化物所占比例最大，由它形成了纤维的链状结构骨架，A1203也进入结构骨架网络中，在链的侧方由阳离子铁、钛，钠等进行连接形成结构稳定的非晶态物质。玄武岩纤维化学稳定性好，使用温度范围大(工作温度约为一269℃-9000℃)，具有良好的力学性能，导热系数及吸湿能力低且不随温度变化，无毒、不易燃，废弃后可天然降解，是一种“绿色环保材料”。

玄武岩纤维具有优良的物理机械性能，拉伸强度，弹性模量和断裂伸长，具有良好的耐酸碱性和耐水性，在一些应用领域内，完全可以代替玻璃纤维、碳纤维等充当复合材料的增强体，且性价比较其优越。

2　试验