Načela izdelave bazaltnih vlaken

Jedro proizvodnje bazaltnih vlaken vključuje uporabo naravne bazaltne rude kot edine primarne surovine. Postopek obsega štiri glavne korake: drobljenje in predob-obdelavo, visoko-temperaturno taljenje, vlečenje (oblikovanje) vlaken in naknadno-obdelavo. Ker ne zahteva znatnega dodajanja kemičnih surovin, je razvrščen kot okolju-prijazen, anorganski material iz ne-kovinskih vlaken.

1. Izbira surovin in pred-obdelava
Naravna bazaltna ruda (sestavljena predvsem iz silicijevega dioksida, aluminijevega oksida, železovega oksida, magnezijevega oksida itd.) se izbere in predela z opremo za drobljenje v enotne delce velikosti od 10 do 50 mm. Magnetna separacija in presejanje se nato uporabita za odstranitev nečistoč železa in delcev neustreznih velikosti, kar zagotavlja enotnost surovine za nadaljnji postopek taljenja.

 

2. Visoko{1}}temperaturno taljenje
Pre-obdelani bazaltni delci se dovajajo v bazensko peč ali električno talilno peč. Trenutno je postopek z bazensko pečjo glavna metoda, ki omogoča neprekinjeno -velikoserijsko proizvodnjo. Material se segreva na 1450–1550 stopinj, dokler se popolnoma ne stopi v homogeno talino. Med tem postopkom se lahko dodajo majhne količine sredstev za bistrenje, da se odstranijo notranji mehurčki in izboljša kakovost nastalih vlaken; za razliko od tradicionalne proizvodnje steklenih vlaken ni potrebe po mešanju najrazličnejših surovin.

3. Vlečenje vlaken (oblikovanje)
Staljeni bazalt teče skozi ploščo iz platina-rodijeve zlitine, opremljeno s tisočimi odprtinami (premera 0,5–1,0 mm). Ta pušna plošča je odporna na visoke temperature in korozijo ter služi kot kritična potrošna komponenta v procesu vlečenja. Ohlajena s-stisnjenim zrakom visoke hitrosti se talina hitro strdi v posamezna bazaltna vlakna s premeri 7–20 μm. Potreben je strog nadzor temperature in hitrosti zračnega toka, da zagotovimo enotnost in stabilnost premera vlaken. Opomba: ta korak vključuje visoko{10}}temperaturno taljenje in visoko{11}}pretok zraka, kar predstavlja tveganje opeklin in brizganja materiala; izvajati je treba stroge varnostne ukrepe.

4. Po-postopki obdelave
Vlečena vlakna gredo skozi aplikator za klejenje, kjer se nanese specializirano sredstvo za klejenje za povečanje trdnosti lepljenja z matričnimi materiali, kot sta smola ali cement. Nato naprava za zbiranje poveže posamezne filamente v prejo. Odvisno od zahtev uporabe je material podvržen navijanju ali rezanju, da se proizvedejo različni končni izdelki iz bazaltnih vlaken, kot so preja iz neprekinjenih vlaken, rezana vlakna ali rogoznice.