玄武岩纤维是俄罗斯近年新兴的一种高科技纤维,具有优良的性能,可用于-260℃~820℃的大范围温度条件下。由于玄武岩在自然界广泛存在,因此玄武岩纤维的原料容易取得。玄武岩纤维可以代替玻璃纤维,或部分价格较贵的碳纤维,用于制造新型复合增强工程材料,还可用于汽车制动器的制动纤维。
前苏联生产玄武岩纤维开始于二十世纪八十年代,分别在俄罗斯的两个城市和乌克兰的一个市生产,1991年注册了专利。目前因玄武岩纤维的价格优势,俄罗斯对其需求旺盛,据专业人士不完全统计,已达1亿9700万m3。
玄武岩的化学成分和含量如下:SiO2 48.5-51%;AI2O3 14-15.6%;CaO 10%;MgO 6.2-16;FeO+Fe2O3 7.3-13.3;TiO2 0.9-1.6;MnO 0.1-0.16;Na2O+K2O 1.9-2.2%。玄武岩长丝是用温度1400℃~1500℃的熔料喷丝而成的,它的物理——机械性能与玄武岩原料产地有关,以下是两种玄武岩丝的性能表。
玄武岩丝的产地 | 密度kg/m3 | 平丝直径μm(微米) | 拉伸时断裂应力MPa(兆帕) | 断裂伸长% | 弹性模数GPa(吉帕) |
俄罗斯产 | 2600 | 11.0 | 2300 | 2.0 | 92.8 |
乌克兰产 | 2800 | 14.6 | 2500 | 2.2 | 100 |
纤维品种 | 密度kg/m3 | 直径μm | 拉伸时断裂应力MPa | 弹性模数GPa | 价格 卢布/kg |
碳纤维 | 1780 | 8 | 2800-5000 | 230 | 1200以上 |
玄武岩纤维 | 2800-3000 | 9-17 | 2600-3200 | 93-110 | 25-27 |
玻璃纤维 | 2500-2600 | 10-15 | 1500-2700 | 80-90 | 20-22 |