Fibra de bazalt

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Fibrele bazaltice sunt fibre foarte subțiri de bazalt , o rocă vulcanică compusă din plagioclase , piroxeni și olivine . Acestea aparțin categoriei fibrelor minerale împreună cu fibrele de carbon și fibrele de sticlă , dar, în comparație cu acestea din urmă, au proprietăți mecanice și fizice mai bune și un cost semnificativ mai mic decât cele din urmă. Fibrele de bazalt au de obicei un diametru cuprins între 9 și 13 pm ; sunt un substitut excelent pentru fibrele de azbest , deoarece diametrul lor este mult mai mare decât limita de respirabilitate (aproximativ 5 µm). Fibrele de bazalt sunt izolatori termici și acustici excelenți, își păstrează proprietățile mecanice chiar și la temperaturi ridicate și sunt chimic foarte stabile (atât într-un mediu acid, cât și alcalin ).

Unele aplicații

  • țesături ignifuge în industria aerospațială și auto
  • izolatori termici și acustici în materiale de construcție compozite
  • filtre rezistente la agenții chimici din industria chimică (atât acidă, cât și alcalină ) și la temperaturi ridicate
  • fibre de înlocuire a azbestului
  • material de armare al unor compozite utilizate, de exemplu, în sport (rachete de tenis, schiuri)

Spre deosebire de fibrele de carbon și aramide care au o structură cristalină, fibrele de bazalt sunt amorfe . Proprietățile mecanice ridicate ale fibrelor bazaltice, în comparație cu cele ale rocii bazaltice, rezultă doar din dimensiunea lor micrometrică, așa cum a prezis teoria fracturii fragile a lui Griffith.

Compoziţie

Bazaltul este un amestec de oxizi de siliciu , aluminiu , calciu , magneziu , fier și, în urme, al altor elemente. Compoziția chimică exactă a fibrei de bazalt depinde de producător și de procentele în care diferitele roci de bazalt sunt dizolvate într-o singură topitură. Datele procentuale privind masa conform companiei Basaltex sunt după cum urmează:

  • SiO 2 : 52%
  • La 2 O 3 : 17%
  • CaO: 9%
  • MgO: 5%
  • Alte componente

Producție

Pentru a produce fibra de bazalt este necesar să aduceți roca peste temperatura de topire (aproximativ 1.400 ° C) pentru a garanta o vâscozitate adecvată pentru filare. Pentru a face acest lucru, se folosește un cuptor din material refractar . Topitura este apoi extrudată printr-o matrice care conține mai multe bucse de platină - rodiu („Bucșă”) pentru a produce fire continue de bazalt. Aceste fire sunt înfășurate pe o bobină, operație care are și sarcina de a întinde fibrele pentru a reduce diametrul acestora și a le crește proprietățile mecanice. Deși destul de asemănătoare cu fibrele de sticlă, fibrele bazaltice au proprietăți mecanice superioare, dar necesită o temperatură mai mare pentru a fi filate, ceea ce face procesul de producție mai intensiv în energie. În plus, sticla, fiind transparentă, garantează uniformitatea temperaturii în toată baia, prin simpla utilizare a arzătoarelor pe gaz care asigură căldură de sus. Bazaltul, pe de altă parte, fiind de culoare neagră, absoarbe energia infraroșie, încălzindu-se doar superficial. Aceasta determină neomogenitatea temperaturii în baie și implică necesitatea încălzirii băii timp de mai multe ore pentru a atinge condiții de echilibru termic. În prezent s-au făcut încercări de a depăși această problemă prin utilizarea electrozilor cufundați în baia de bazalt topit, folosind cuptoare cu arc .

Istorie

Primele încercări de a produce fibre de bazalt datează din 1923, în Statele Unite ale Americii. După cel de-al doilea război mondial, cercetările au fost reluate și dezvoltate în SUA, Europa și Uniunea Sovietică, în principal pentru uz militar și aerospațial. Din 1995, când secretul militar a fost ridicat, fibrele de bazalt au găsit numeroase aplicații pentru utilizări civile. În prezent, cei mai mari producători sunt Rusia, China și Statele Unite ale Americii.

Elemente conexe

linkuri externe

Adus de la „https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Fibra_di_basalto&oldid=119896817 ”