大家好!我是你們的「土豪金」朋友,我的中文名字叫做玄武巖纖維
我還有一個洋氣的英文名字叫做basalt fiber。
連續玄武巖纖維是以火山噴出巖(火成巖)為原料經高溫熔融而拉製成幾千米、幾萬米不斷頭的連續纖維,因纖維顏色呈金褐色,又被稱為「金色纖維」。
玄武巖纖維的原料玄武巖
因為我有著金褐色的外表,所以這也是為什麼最初我說自己是你們的「土豪金」朋友的原因。
玄武巖纖維主要基本產品有:無捻粗紗、有捻紗、短切纖維。
其他還包括玄武巖纖維製品、玄武巖纖維增強複合材料(包括樹脂基、混凝土/瀝青基等複合材料)等一系列產品。
中國科學院地質與地球物理研究所中國科學院院士劉嘉麒說:玄武巖是一種火山巖,中國所有省市區幾乎都能找到。
玄武巖被選出來放到爐子裡熔了,熔融溫度要在1500度以上,然後通過漏板就可以拉絲了,絲是初級產品,再進一步加工就可以做成很多的複合材料。
玄武巖是一次成絲,不像碳纖維要先變成碳再拉絲,其他纖維,如芳綸纖維工藝都比它複雜。玄武巖纖維在整個生產過程中沒有廢氣、廢料排出來,無汙染,你到工廠口罩都不用戴,一般的防護就可以了。
玄武巖纖維的性能好,第一個就是它的熱傳導係數低,阻燃性能好,是既耐高溫又耐低溫的上好的絕熱材料。它的使用溫度高溫可以到700多度,低溫可以到負269度,像它這樣既耐高溫又耐低溫的材料很難得到。
第二個是它與水泥相容性好,握裹力強,對增強水泥混凝土結構具有無可替代的優勢。
我們好多高速公路經常裂,出毛病,就是因為混凝土本身不行,如果你把它摻上 一定比例的短纖維,就是玄武巖的短纖維,這個路就要好得多。交通部已經出了玄武巖纖維用到高速公路建設上的國家標準,連加拿大這樣發達國家也引進了我國的玄武巖纖維材料生產技術,應該說我們在生產與應用方面都有了比較成熟的經驗。
作為增強樹脂基複合材料的應用
①玄武巖纖維是製造坦克裝甲車輛的車身材料,可減輕其質量;用於製造火炮材料,尤其是用於炮管熱護套材料。
②玄武巖纖維在船舶工業中可大量用於船殼體、機艙絕熱隔音和上層建築。
③玄武巖纖維可製成火車車廂板,既減輕了車廂的質量,又是一種良好的阻燃材料。
④玄武巖纖維製成的管材可用於輸送石油、天然氣、冷熱水、化學腐蝕液體、散料等,也可以用於電纜管道、低壓和高壓鋼瓶等。
⑤玄武巖纖維在休閒體育用品中也是很有市場的。首先,天然的金褐色可用於休閒體育用品的表面裝飾;其次,與碳纖維混雜使用可降低成本。
由於玄武巖纖維的抗熱穩定性,在民品的機電工業,玄武巖纖維聚合物基複合材料是優良的絕緣材料,可以用於製造儀器儀表、電動機及電器中的附件(如齒輪、軸承、密封件等)。此外,玄武巖纖維具有顯著的耐高溫性能和極好的力學性能,可以作為石棉與昂貴碳纖維的替代品,適用於高溫襯墊、大型船隻絕熱、車輛制動器摩擦襯片。
利用玄武巖纖維的介電特性、吸溼率低和耐溫的特性,可以製成高質量的多層印刷電路板的覆箔板。
玄武巖纖維的耐高溫性和電絕緣性都非常好,可以提供電氣絕緣更嚴密的保護。
此外,玄武巖纖維還具有電絕緣性和防輻射功能。在核電站建設和軍工、民用等防輻射領域有很大應用。
中國科學院地質與地球物理研究所中國科學院院士劉嘉麒
中科院劉嘉麒院士說:玄武巖材料沒有汙染,性能好,性價比高,用途非常廣,發展空間很大。目前總體發展勢頭我認為是很好的,但它畢竟是新生事物,在國際上只有30年的歷史,在中國不到20年的歷史。國家「十三五」計劃已經把玄武巖纖維納入到和碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維相媲美的四大纖維之一,國家已經開始重視發展這種材料,希望大家共同努力,把這個材料能夠發展得更好,走在世界的前列。
我國企業走出了一條自主創新的路子,全電熔的玄武巖纖維拉絲技術和部分應用技術已經暫時超越了國外競爭對手。
玄武巖纖維是處於產業鏈上遊的先進基礎材料,而這一處於產業鏈上遊的新資源產業可以撬動幾十個產業,產生上千億乃至上萬億的產值,對傳統產業的轉型升級和產品的升級換代無疑會帶來「四兩撥千斤」的放大效應。目前,在高速公路、機場道面、高速鐵路等交通基礎設施、建築節能、防火、以及環保等領域已經顯示出獨特的作用。
玄武巖纖維的國內產業技術先進,將為我國先進武器裝備的製造和國民經濟相關領域產品的升級換代提供有自主智慧財產權的這一新材料的支撐。
直接採用純天然的火山巖原料,熔融拉絲,工藝路線很短,生產過程沒有多相的化學反應,能耗較低。發展我的產業不僅可實現火山巖資源的高附加值的循環利用,順應未來綠色循環可持續發展的方向,這在全球資源緊缺的背景下看,玄武巖纖維的產業不失為是21世紀的新資源產業。
國內的發展現狀
當下,玄武巖纖維的國內生產廠家有25家左右。2016年在國內的銷售量約8000噸,銷售收入合計約1.14億元。根據技術來源及技術類型大致可分為三大類:一類是以電熔爐技術為代表的企業。第二類是以火焰爐技術為代表的企業。第三類是通過引進技術、消化吸收再研發的企業。
除了中國以外,在俄羅斯、烏克蘭、德國、比利時、韓國、奧地利、愛爾蘭均有生產玄武巖纖維的企業。我的國外生產廠家技術來源都來自蘇聯的研發技術成果或後來烏克蘭提供的技術。從整體實力和代表性的廠家看,俄羅斯的玄武巖纖維生產技術及市場競爭力比較強。
美國Zion Research公司在《關於2015-2021年間全球連續玄武巖纖維各應用市場的分析和預測報告》中認為,2015年全球玄武巖纖維的市場價值超過6841萬美元,預計在2021年達到約1.2119億美元,2016~2021年間複合年均增長率稍高於10.7%,
2015~2021我的全球預測產量和銷售額
全球玄武巖纖維的未來增長趨勢估計按每年25-30%的增長速度快速遞增。由於市場需求的強勁拉動,預計今後五年,玄武巖纖維在全世界範圍內將得到迅猛發展。
國家政策推動玄武巖纖維的發展
2002年 | 我國科技部將「玄武巖連續纖維及其複合材料」列為國家863計劃 | 2006年
| 國防科工委將玄武巖纖維列入「十一五」2個重大基礎科研課題 | 2008年 | 國家發改委將「年產2000噸高端連續玄武巖纖維項目」列入新型特種纖維產業化項目 | 2009年 | 列為國家重點發展的四大纖維(碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯、玄武巖纖維)之一
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