新疆科研人員成功通過優化浸潤劑製備出導電玄武巖纖維

2020-12-03 烏魯木齊晚報

  烏魯木齊晚報全媒體訊(記者梁樂)近日,中科院新疆理化所的一支科研團隊成功通過優化浸潤劑製備,使得原本屬於絕緣材料的玄武巖纖維具備導電屬性,將進一步提升其功能性,拓展應用領域。
  記者從中科院新疆理化所獲悉,玄武巖纖維是以天然玄武巖礦石為原料,經過礦石粉碎、熔融、拉絲和塗覆浸潤劑後製成的絲狀材料。該類纖維由於具有優異的熱穩定性、力學性能和耐腐蝕能力,因此在交通、建築、海洋等領域有著廣泛的應用。玄武巖纖維本身是絕緣材料,不具備導電性能,材料在生產和使用過程中由於纖維之間的摩擦會產生靜電,這會影響纖維的集束、加工和應用方便性,同時也限制了其在高性能材料領域的應用。
  針對玄武巖纖維是絕緣材料特點,該所環境科學與技術研究室科研人員製備出基於導電納米複合材料的功能型浸潤劑,並採用全實驗法優化了浸潤劑配方。在上述研究基礎上,以玄武巖礦石為原料,結合纖維在製備過程中塗覆浸潤劑這一工藝,在實驗室自建的50孔拉絲設備上直接批量製備出導電玄武巖纖維。
  研究結果表明,浸潤劑塗層使得玄武巖纖維在宏觀上由絕緣體轉變為導體,電導率超10S/cm,滿足材料在抗靜電領域的應用。在與未塗覆浸潤劑的玄武巖纖維相比後發現,其導電玄武巖纖維的單絲拉伸強度提升20%。通過相關機理研究發現浸潤劑通過裂紋鈍化、橋接等方式,有效降低了玄武巖纖維表面的應力集中,對纖維表面的結構缺陷起到一定的修復作用。
  據了解,該研究成果有望增加玄武巖纖維的功能價值,進一步拓展其應用領域,可在油水分離、油氣淨化、纖維增強、抗靜電材料等領域「施展拳腳」,增加產品的附加值。

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