一、玄武巖纖維簡介

玄武巖纖維（BF），是以火山巖（多種玄武巖等）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(xù)纖維。

圖1 天然火山（玄武）巖

玄武巖連續(xù)纖維是一種純天然的無機非金屬材料，是21世紀(jì)的新材料，是新材料產(chǎn)業(yè)中最重要的一個組成部分之一。玄武巖纖維類似于玻璃纖維，其性能介于高強度S玻璃纖維和無堿E玻璃纖維之間，是純天然的高技術(shù)纖維，因纖維顏色呈金褐色，又被稱為“金色纖維”。

圖2　玄武巖纖維外觀及截面(100×)

國內(nèi)玄武巖分布情況。福建省福鼎市白琳大嶂山的玄武巖儲存量50000萬立方米；山東平邑縣、沂水圈里鄉(xiāng)玄武巖儲量350億噸左右；安徽省明光市玄武巖已探明的遠(yuǎn)景儲量1.68億噸，探明可開采儲量3400萬噸，在皖東地區(qū)儲量最大，年開采加工量在100多萬噸；云南騰沖火山群附近也分布著大量的玄武巖；峨嵋山玄武巖最初命名地點在四川峨嵋山，是以玄武巖為主，局部地區(qū)有粗面巖、安山巖、流紋巖及松脂巖等，主要以陸相裂隙式或裂隙—中心式溢出，分布在云南、四川會理縣及金沙江流域一帶，厚1000-1500米。

二、玄武巖纖維的主要用途

玄武巖纖維（basalt fiber）除具有高技術(shù)、高強度、高模量的特點外，還具有耐高溫及低溫性能佳（-269-650℃）、耐酸堿、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、防火阻燃、過濾性好、抗壓縮強度和剪切強度高，適應(yīng)于各種環(huán)境下使用等優(yōu)異性能。與鋼材相比，玄武巖纖維強度比鋼材高，可承受的強度可以達到1000余兆帕，是普通鋼筋的3倍以上，密度則只有鋼材的1/4左右，在700℃條件下強度不改變。

玄武巖纖維織品可制成氈、帶繩板、棒等，與樹脂結(jié)合還可制成多種復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于消防、環(huán)保、航空航天、軍工、汽車船舶制造、工程塑料及建筑等領(lǐng)域。目前國內(nèi)主要應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)補強、道路交通和玻璃鋼三大領(lǐng)域，在道橋建設(shè)上正逐步取代鋼筋使用。

圖3 主要的玄武巖纖維制品

三、主要生產(chǎn)技術(shù)

玄武巖纖維的原料屬于火成巖中SiO2含量為45%～53%的基性巖。主要礦物成分為基性斜長石和單斜輝石，其次有斜方輝石、橄欖石、角閃石的基性噴出巖。玄武巖的化學(xué)組成為SiO245%～53%，A12O312%～18%，CaO6%～10%，MgO5%～10%，F(xiàn)e2O3+FeO9%～15%，Na2O+K2O3%～6%，TiO21%～3%。其中SiO2、Al2O3增加熔體的高溫粘度，CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Na2O、K2O降低熔體的高溫粘度。因此，不同化學(xué)組成的玄武巖就具有不同的高溫粘度，不同的熔制溫度和成型溫度，玄武巖熔體的纖維成型溫度范圍為1300～1450℃。

圖4 全電熔和漏板拉絲工藝

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