耐堿玄武巖纖維項(xiàng)目.doc

1、10萬(wàn)噸年連續(xù)玄武巖纖維（cbf）項(xiàng)目簡(jiǎn)介一、連續(xù)玄武巖纖維（cbf）的概況在地球巖石圈的范圍內(nèi)無(wú)非分布三種巖石：沉積巖（又稱(chēng)水成巖）如石灰?guī)r等；火成巖（由地球深處的巖漿活動(dòng)或火山噴發(fā)形成的）如花崗巖、玄武巖等。變質(zhì)巖是由上述（沉積巖、火成巖）兩種巖石，由于地殼運(yùn)動(dòng)，巖漿侵入、火山噴發(fā)等因素，使其礦物組分重組，或重新再結(jié)晶等如各種片麻巖、片巖類(lèi)等。其中火成巖，又根據(jù)硅酸鹽類(lèi)礦物和黑色（鐵、鎂、鈦）礦物含量的多少又分為超基性巖，基性巖、中性巖、堿性巖、酸性巖等。玄武巖是由火山噴發(fā)時(shí)巖漿冷卻后形成的一種基性巖。把這種巖石熔化后用擠拉的方法，生產(chǎn)出的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)纖維，因?yàn)槠溟L(zhǎng)度可達(dá)200公里，所以稱(chēng)之

2、為連續(xù)玄武巖纖維。1、玄武巖及其連續(xù)纖維的概念（1）玄武巖簡(jiǎn)介：玄武巖屬火成巖，是基性熔巖的代表，so2含量介于44%和53.5%之間。顏色為鋼灰色至灰黑色，有時(shí)因氧化呈紫紅色。主要礦物是斜長(zhǎng)石和輝石，有些種屬含豐富的橄欖石。次要礦物是鐵質(zhì)氧化物（磁鐵礦、鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦等）、正長(zhǎng)石、石英或付長(zhǎng)石、沸石等。玄武巖通常呈細(xì)粒隱晶質(zhì)至玻璃質(zhì)，但也有顯晶質(zhì)中粒的。常見(jiàn)的是斑狀結(jié)構(gòu)、顯微斑狀結(jié)構(gòu)和聚斑結(jié)構(gòu)?；|(zhì)的典型結(jié)構(gòu)是間粒結(jié)構(gòu)、間隱結(jié)構(gòu)和填間結(jié)構(gòu)。根據(jù)玄武巖中橄欖石的存在與否又分橄欖石玄武巖和無(wú)橄欖石玄武巖兩種。玄武巖最大的特征是呈柱狀節(jié)理。因此玄武巖流往往分裂成特殊的六方柱體。（2）連續(xù)

3、玄武巖纖維（cbf）概念連續(xù)玄武巖纖維（cbf）有的資料上又稱(chēng)玄武巖連續(xù)纖維?！斑B續(xù)玄武巖纖維”（cbf）是以純天然火山巖（玄武巖）為原料，在14501500熔融后，通過(guò)鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維，純天然的cbf顏色似金色。以cbf為增強(qiáng)體可制成多種復(fù)合材料。cbf與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維（uhmwpe）等高技術(shù)纖維相比，除了具有高技術(shù)纖維高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)外，cbf還具有耐溫性佳（269700）、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過(guò)濾性好、抗壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高、適應(yīng)于各種環(huán)境下使用等優(yōu)異性能，且性?xún)r(jià)比好，是一種純天然的無(wú)機(jī)非金屬材料，也是一種可以滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需

4、求的新的基礎(chǔ)材料和高技術(shù)纖維（cbf性能見(jiàn)附表1）。cbf及其復(fù)合材料可以較好地滿(mǎn)足國(guó)防建設(shè)、交通運(yùn)輸、建筑、石油化工、環(huán)保、電子、航空、航天等領(lǐng)域結(jié)構(gòu)材料的需求，對(duì)國(guó)防建設(shè)、重大工程和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)具有重要的推動(dòng)作用。它既是21世紀(jì)符合生態(tài)環(huán)境要求的綠色新材料，又是一個(gè)在世界高技術(shù)纖維行業(yè)中可持續(xù)發(fā)展有競(jìng)爭(zhēng)力的新材料產(chǎn)業(yè)，尤其是我國(guó)已經(jīng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的cbf制造技術(shù)及工藝，并且以“后來(lái)者居上”的后發(fā)優(yōu)勢(shì)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，因此，大力發(fā)展cbf及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)無(wú)疑具有重要的意義。綜觀現(xiàn)階段全世界所有的有機(jī)、無(wú)機(jī)和金屬類(lèi)的高技術(shù)纖維，唯有連續(xù)玄武巖纖維是純天然的非人工合成的。由于它具有原材料的天

5、然性，性能的綜合性、成本的廉價(jià)性和工藝的簡(jiǎn)潔性、技術(shù)的高難性、以及應(yīng)用的廣泛性等特征。因此，結(jié)合我國(guó)國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要以及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要的原則要求，連續(xù)玄武巖纖維的深入研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展理應(yīng)受到我國(guó)材料界和國(guó)家各有關(guān)部門(mén)的關(guān)注。玄武巖纖維有幾種類(lèi)型玄武巖連續(xù)纖維（cbf），直徑620微米，長(zhǎng)度10200公里；超細(xì)纖維（玄武巖棉）（stbf），直徑13微米，纖維平均長(zhǎng)度50毫米；細(xì)纖維毛叢（btf），直徑412微米，纖維平均長(zhǎng)度4060毫米；用玄武巖礦石還可以制造出玄武巖鱗片（bsc），厚度13微米，面積0.5平方米。2、連續(xù)玄武巖纖維（cbf）的特性：由

6、于玄武巖的礦物組份、生成時(shí)間、生成環(huán)境等因素決定玄武巖具有獨(dú)特的性質(zhì)。我國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)將連續(xù)玄武巖纖維cbf）與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維（uhmwpe）一起列為我國(guó)鼓勵(lì)發(fā)展的4大高技術(shù)纖維。然而，cbf與其它高技術(shù)纖維相比，有著顯著的不同特征： 原材料的天然性。由于生產(chǎn)cbf的原材料取自于天然的火山巖，除了它與生俱來(lái)的具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性外，其中并沒(méi)有與人類(lèi)健康有害的成分。生產(chǎn)纖維過(guò)程中也沒(méi)有任何有害氣體，沒(méi)有廢渣產(chǎn)生，一般1.05噸玄武巖礦石可以生產(chǎn)1噸cbf。目前我國(guó)的玄武巖礦石主要用于建造高速公路用地鋪路石。顯然，生產(chǎn)cbf以單組分的純天然礦石為原料這在所有的

7、高技術(shù)纖維中是非常獨(dú)特的鮮明特征！性能的綜合性。若從單一的纖維力學(xué)性能和化學(xué)性能比較，似乎都能找到比cbf更強(qiáng)的高技術(shù)纖維，然而，將很多性能綜合起來(lái)比較，cbf是最佳的“多能”纖維！cbf不僅具有綜合素質(zhì)好的優(yōu)良品質(zhì)，譬如既耐酸又耐堿、既耐低溫又耐高溫、既絕熱電絕緣又隔音，拉伸強(qiáng)度超過(guò)大絲束碳纖維，斷裂延伸率比小絲束的碳纖維還要好，cbf表面極性，與樹(shù)脂復(fù)合時(shí)界面結(jié)合的浸潤(rùn)性極佳，而且cbf具有三維的分子維數(shù)與分子維數(shù)一維的線性聚合物纖維相比具有較高的抗壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和在耐惡劣環(huán)境中使用的適應(yīng)性、抗老化性等等優(yōu)異的綜合性能。有國(guó)外專(zhuān)家一言以蔽之：cbf最棒的就是綜合性能好、性?xún)r(jià)比好！韓國(guó)的

8、材料界專(zhuān)家甚至說(shuō)：cbf的產(chǎn)品壽命期為100年至1000年！成本的低廉性。生產(chǎn)cbf的工廠成本并不高，純天然玄武巖礦石的原料每噸僅僅是80100元人民幣，較高的生產(chǎn)成本是制造拉絲漏板用的鉑銠合金，這需要占用較大的資金。目前，采用我國(guó)cbf項(xiàng)目863計(jì)劃成果技術(shù)生產(chǎn)每噸纖維的成本已經(jīng)接近于e玻璃纖維。cbf優(yōu)良的性?xún)r(jià)比是其它任何一種高技術(shù)纖維難以相比的，cbf生產(chǎn)成本的低廉性為其擴(kuò)大規(guī)模的推廣使用創(chuàng)造了基本條件！工藝的簡(jiǎn)潔性。其生產(chǎn)cbf采用“一步法”的基本生產(chǎn)工藝：玄武巖礦石投入熔爐熔化拉絲，生產(chǎn)工藝非常簡(jiǎn)潔。由于不需要人工配料，其生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)比一般玻璃纖維的生產(chǎn)還要簡(jiǎn)潔得多，更不用與其它高技

9、術(shù)纖維復(fù)雜的工藝環(huán)節(jié)相比較了。技術(shù)的高難性。cbf生產(chǎn)的工藝雖然非常簡(jiǎn)潔，但是由于純天然玄武巖熔體導(dǎo)熱性差、析晶上限溫度較高容易析晶、成纖粘度控制范圍很窄，對(duì)天然玄武巖礦石礦物相和成分組成有著嚴(yán)格的篩選條件。因此，生產(chǎn)cbf過(guò)程中有著較高的成纖難度、嚴(yán)格的工藝控制條件和很高的技術(shù)門(mén)檻。應(yīng)用的廣泛性。cbf是典型的“多能”纖維。由上述特征所見(jiàn)不難看出其應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性。譬如cbf的火山巖原料本身屬于硅酸鹽類(lèi)，因此，在建筑領(lǐng)域可以大顯身手！短切的cbf可以用于增強(qiáng)水泥混凝土和瀝清混凝土，cbf與樹(shù)脂復(fù)合可以制成復(fù)合筋替代鋼筋、甚至可以替代碳纖維制成的玄武巖纖維片材等等在房屋、橋梁、高速公路、城市高

10、架道路、飛機(jī)跑道、海港碼頭、地鐵隧道、沿海防護(hù)工程、核電站設(shè)施、軍事設(shè)施等等建筑領(lǐng)域起到加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲抗裂、延長(zhǎng)建筑使用壽命等作用。cbf是天然綠色的新材料，將給人類(lèi)的建筑業(yè)和我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的交通運(yùn)輸領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變革！cbf有著比美國(guó)杜邦公司nomex更高的極氧指數(shù)，它優(yōu)良的阻燃隔熱性能，將是消防服阻燃隔熱面料層和防火卷簾、滅火毯的消防材料等等。纖維的差異性。cbf具有與其它高技術(shù)纖維不同的特點(diǎn)。玄武巖纖維的軟化點(diǎn)為960，使用溫度范圍為260700。碳纖維的抗氧化性較差，在400左右就有co和co2產(chǎn)生，一般情況下要涂覆抗氧化涂層，且生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜、價(jià)格高。超高分子量聚乙烯纖維或芳綸等有

11、機(jī)高科技纖維的耐溫性大大不如玄武巖纖維。熔點(diǎn)一般在144152，強(qiáng)度和模量隨溫度的升高而下降；抗蠕變性能也較差，只適合于低溫條件下使用，表面惰性、非極性、濕潤(rùn)性差。對(duì)位芳綸雖然具有阻尼性能好、抗摩擦、磨損性能好、耐化學(xué)穩(wěn)定性好，但是纖維的熔點(diǎn)和分解溫度較低、對(duì)紫外線較為敏感，光照強(qiáng)度損失較大，軸向和徑向具有較低的壓縮和剪切性能，與樹(shù)脂結(jié)合界面性能差、燃燒時(shí)排出少量的有害氣體。間位芳綸最高使用溫度也只有250，使用溫度受到一定的限制。聚苯并雙惡唑（pbo）纖維耐光性差，受紫外線照射時(shí)會(huì)影響到纖維的強(qiáng)度，雖然pbo纖維具有極高的彈性模量和拉伸強(qiáng)度，但是價(jià)格極為昂貴。cbf也有它自身的缺點(diǎn)，例如比重

12、較大（2.62.8），然而cbf的不足與獨(dú)特的價(jià)值相比是微不足道的。美國(guó)玄武巖纖維工業(yè)聯(lián)盟指出：“玄武巖纖維是碳纖維的低價(jià)替代品”具有一系列優(yōu)異性能，尤為重要的是，由于它取自天然礦石而無(wú)任何添加劑，是目前為止唯一的無(wú)環(huán)境污染的不致癌的綠色健康的玻璃質(zhì)纖維產(chǎn)品。美國(guó)作為世界保護(hù)環(huán)境的倡導(dǎo)者，將全力發(fā)展無(wú)污染的綠色工業(yè)材料，所以玄武巖纖維在復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用已引起廣泛的重視并將快速發(fā)展。”歐洲業(yè)界人士親昵地把cbf稱(chēng)為“金色纖維”！連續(xù)玄武巖纖維（cbf）主要技術(shù)指標(biāo)與其它纖維的比較：眾所周知，在高技術(shù)纖維和其它纖維中沒(méi)有一種纖維的性能或功能是可以“包打天下”的，每一種纖維都有它獨(dú)特的性能和應(yīng)用的

13、市場(chǎng)。而cbf具有綜合性能好、性?xún)r(jià)比好的產(chǎn)品特點(diǎn)。這是其它纖維所難以比擬的，堪稱(chēng)是21世紀(jì)無(wú)污染的“綠色工業(yè)材料”。a、突出的耐溫性能cbf的使用溫度范圍為：269700（軟化點(diǎn)為960），而玻璃纖維為60450。cbf在400下工作時(shí)，其斷后強(qiáng)度能夠保持85%；在600下工作時(shí)，其斷后強(qiáng)度仍能夠保持80%的原始強(qiáng)度；如果cbf預(yù)先在780820下進(jìn)行處理，還能在860下工作而不會(huì)出現(xiàn)收縮，而即使耐溫性?xún)?yōu)良的礦棉此時(shí)也只能保持50%60%的強(qiáng)度，玻璃棉則完全破壞。碳纖維的抗氧化性較差，在300有co和co產(chǎn)生，間位芳綸最高使用溫度也只有250。b、突出的抗拉強(qiáng)度cbf的抗拉強(qiáng)度為3800480

14、0mp，比大絲束碳纖維、芳綸、pbi纖維、鋼纖維、硼纖維、氧化鋁纖維都要高，與s玻璃纖維相當(dāng)。c、與硅酸鹽的天然相容性以同屬硅酸鹽的火山噴出巖為原料制成的cbf，耐酸堿性強(qiáng)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，cbf在飽和c(oh)溶液以及在水泥等堿性介質(zhì)中耐久性好，能保持高度的穩(wěn)定性，可代替鋼筋用作混凝土建筑結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料，制作橋梁等大型建筑的結(jié)構(gòu)件。利用cbf較高的抗拉強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度這一特征，加上cbf具有天性的與水泥、混凝土的親和力和耐堿性，在建筑增強(qiáng)領(lǐng)域的應(yīng)用已顯示出它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿?。d、突出的化學(xué)穩(wěn)定性cbf含有的ko、mgo和to等成分對(duì)提高纖維耐化學(xué)腐蝕及防水性能起到重要的作用。cbf與e玻璃纖維

15、在3小時(shí)沸煮后纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)損失的對(duì)比情況：在水中cbf損失0.002，而e玻璃纖維則損失0.007；2n naoh的溶液里兩者分別為0.0275和0.06；在2n hcl中cbf僅損失0.022，而e玻璃纖維則損失0.389。cbf的耐酸性超過(guò)了一般用作耐酸玻璃鋼增強(qiáng)材料的ecr玻璃纖維。e、顯著的抗熱振穩(wěn)定性cbf在500下的抗熱振穩(wěn)定性仍然不變，原始質(zhì)量分?jǐn)?shù)損失不到0.02；900時(shí)也僅損失0.03。f、良好的介電性能cbf還具有良好的介電性能。它的體積電阻率比e玻璃纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)，玄武巖中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不到0.2的導(dǎo)電氧化物。導(dǎo)電氧化物纖維過(guò)去并沒(méi)有用于制備絕緣材料，但經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)浸潤(rùn)劑處理

16、的cbf，其介電損失角正切比玻璃纖維低50%，可用于制造新型耐熱介電材料。g、優(yōu)良的透波性能和一定的吸波性能我們?cè)胏bf增強(qiáng)樹(shù)脂制成180180標(biāo)準(zhǔn)板，厚度為4，樹(shù)脂體系采用hd03，在818ghz下進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該材料未加任何其它吸波隱身材料而具有一定的吸波性能。據(jù)分析cbf中具有0.2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的金屬氧化物，可能是氧化鐵、氧化鈦成分，使其具有了一定的吸波性能。如果進(jìn)一步調(diào)整成分、樹(shù)脂體系內(nèi)再加上吸收劑或吸波涂層，可能會(huì)有更好的吸波性能。cbf主要性能及和其它纖維的對(duì)比（表1）纖維類(lèi)型密度（.）3抗拉強(qiáng)度mp彈性模量gp斷后伸長(zhǎng)率%最高工作溫度cbf2.803000484079.393

17、.13.1650e玻璃纖維2.543100380072.575.54.7380s玻璃纖維2.542.574020465083865.3300碳纖維1.78350060002306001.52.0500芳綸1.4529003400701402.83.6250二、連續(xù)玄武巖纖維（cbf）的應(yīng)用范圍、市場(chǎng)前景及發(fā)展現(xiàn)狀：1、連續(xù)玄武巖纖維（cbf）的應(yīng)用范圍：連續(xù)玄武巖纖維（cbf）具有很多獨(dú)特的性質(zhì)，這樣就決定它具有廣泛的應(yīng)用范圍，從國(guó)計(jì)民生到國(guó)防尖端工業(yè)，都是它的應(yīng)用領(lǐng)域。機(jī)械制造業(yè)、航空工業(yè)、船舶工業(yè)、車(chē)廂制造業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、動(dòng)力能源工業(yè)、核電能源用材料、化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、電子工業(yè)、市政工程、

18、冶金工業(yè)、冷凍工程和設(shè)備、建材工業(yè)、水利工程都是它的應(yīng)用領(lǐng)域。下面就詳細(xì)引伸cbf在軍工和民用領(lǐng)域的應(yīng)用情況：美國(guó)德州的cbf工業(yè)聯(lián)盟指出：“cbf是碳纖維的低價(jià)替代品，具有一系列優(yōu)異性能，尤為重要的是，由于它取自天然礦石而無(wú)任何添加劑，是目前為止唯一的無(wú)環(huán)境污染的不致癌的綠色健康玻璃質(zhì)纖維產(chǎn)品。美國(guó)作為世界保護(hù)環(huán)境的倡導(dǎo)者，將全力發(fā)展無(wú)污染的綠色工業(yè)材料，所以cbf在復(fù)合材料的增強(qiáng)材料領(lǐng)域的應(yīng)用，已引起廣泛的重視并將快速發(fā)展”。高技術(shù)纖維是國(guó)防軍工建設(shè)和支撐高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料，它直接關(guān)系到國(guó)防科技工業(yè)的建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。cbf就是繼碳纖維、芳綸、超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖

19、維之后的第四大高技術(shù)纖維。它是21世紀(jì)在國(guó)防軍工領(lǐng)域有著非常重要應(yīng)用的一種高技術(shù)纖維，是體現(xiàn)國(guó)防科技戰(zhàn)略布局的一種新材料。以cbf為增強(qiáng)體可制成各種性能優(yōu)異的復(fù)合材料，在航空航天、火箭、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機(jī)、核潛艇等軍艦、坦克等武器裝備的國(guó)防軍工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它可以促進(jìn)軍隊(duì)武器裝備的升級(jí)換代，增強(qiáng)軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力；可在某些領(lǐng)域替代碳纖維，節(jié)約相關(guān)武器裝備的制造成本；可形成新的軍民兩用技術(shù)，寓軍于民，有力的推動(dòng)我國(guó)未來(lái)這一重大高科技產(chǎn)業(yè)的形成。因此，開(kāi)展cbf在國(guó)防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用研究有著十分重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。cbf就是由前蘇聯(lián)國(guó)防部下令開(kāi)發(fā)的。從1960年代開(kāi)始，經(jīng)過(guò)近30多年的努力，在前蘇聯(lián)解

20、體前終于成功開(kāi)發(fā)了cbf。并首先被應(yīng)用于國(guó)防軍工。其中一個(gè)著名事實(shí)是：1975年7月17日與蘇聯(lián)“聯(lián)盟19”號(hào)宇宙飛船第一次完成對(duì)接的美國(guó)“阿波羅”號(hào)宇宙飛船的結(jié)構(gòu)材料上，就應(yīng)用了前蘇聯(lián)生產(chǎn)的cbf。前蘇聯(lián)的解體，客觀上影響了cbf的推廣應(yīng)用，但是，由于cbf具有別于碳纖維、芳綸、超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖維的一系列優(yōu)異性能，而且性?xún)r(jià)比好，近幾年來(lái)引起了美國(guó)、歐盟等國(guó)防軍工領(lǐng)域的高度重視。2003年美國(guó)軍方甚至收購(gòu)了其國(guó)內(nèi)一個(gè)創(chuàng)辦不久的cbf生產(chǎn)工廠，現(xiàn)在這個(gè)工廠就設(shè)立在美國(guó)南部阿拉巴馬州的軍事基地，產(chǎn)品100%用于國(guó)防軍工，其cbf的具體應(yīng)用至今對(duì)外秘而不宣！顯然這些年來(lái)，美國(guó)軍方在cbf的應(yīng)

21、用研究中又發(fā)現(xiàn)了許多新的價(jià)值。（1）利用cbf耐高溫特性，可以在消防、環(huán)保及軍工領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用cbf用于防火服正處于起步階段，由于其本身的特殊性能，用于防火服領(lǐng)域有較大的優(yōu)勢(shì)。cbf是無(wú)機(jī)纖維，具有不燃性、耐溫性（269650）、無(wú)有毒氣體排出、絕熱性好、無(wú)熔融或滴落、強(qiáng)度高、無(wú)熱收縮現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是密度較芳綸大，穿著的舒適感不如芳綸防火服。如果cbf與其它纖維混紡可制成阻燃面料，用于部隊(duì)的相關(guān)裝備顯然是有明顯優(yōu)勢(shì)的。超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖維被用于作柔性防彈材料的首選材料，但是用它制成無(wú)緯布作柔性防彈材料時(shí)發(fā)現(xiàn)外表面幾層明顯有彈頭擊穿的熔灼現(xiàn)象，因?yàn)槌呦鄬?duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖維的主要缺點(diǎn)

22、是耐熱性能低，熔點(diǎn)在144152，強(qiáng)度和模量隨溫度升高而下降，抗蠕變性能也較差，達(dá)到70時(shí)性能急劇下降。于是許多防彈材料專(zhuān)家把關(guān)注的目光轉(zhuǎn)向有耐高溫特性的cbf，目前正在開(kāi)展相關(guān)的比較檢測(cè)和應(yīng)用研究?？梢灶A(yù)見(jiàn)，cbf用作坦克、裝甲車(chē)、防爆車(chē)、防爆毯、炮彈箱、軍事工事的坑道門(mén)等，有著較高的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。cbf的高溫使用性能雖然低于氧化鋁纖維和碳化硅纖維，但是高于所有的有機(jī)纖維，而且其超低溫使用性能是比較好的。再?gòu)男詢(xún)r(jià)比看，cbf的價(jià)格是所有高性能纖維中最低的。國(guó)外一直將杜邦的kavlar、nomex、teflon作為防火面料的首選，雖然具有抗高溫和抗化學(xué)反應(yīng)的性能，但是都會(huì)在370以

23、上的高溫下被碳化和分解。雖然cbf用于防火服正處于起步階段，但如上所述由于其本身的特殊性能，用于防火服領(lǐng)域有較大的優(yōu)勢(shì)。顯而易見(jiàn)，纖維直徑較細(xì)（如7m左右）的cbf，其良好的性?xún)r(jià)比和優(yōu)異的抗高溫性能，有可能成為替代杜邦kavlar、nomex、teflon等防火面料的有力競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品，也是其它高纖維低成本、高性?xún)r(jià)比的替代品。cbf是可填補(bǔ)我國(guó)空白的優(yōu)良的高溫過(guò)濾材料，其性能可與耐高溫的陶瓷纖維相媲美，具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、耐高溫（使用溫度可超過(guò)500以上）、耐久性好、耐腐蝕（耐酸又耐堿）、不吸水、過(guò)濾效率高等特點(diǎn)。它可主要用于高溫（200350）和超高溫（500以上）的過(guò)濾材料。目前過(guò)濾材料主要有天然纖

24、維、各種合成纖維、各種無(wú)機(jī)纖維和金屬纖維。由于應(yīng)用市場(chǎng)對(duì)材料的耐高溫性能提出了更高的要求，目前使用的芳綸（如nomex、conex）、法國(guó)的kermel纖維、聚苯硫醚纖維（pps）、奧地利的聚酰亞胺p84纖維、聚四氟乙烯纖維（ptfe）等過(guò)濾材料，都不能解決過(guò)濾高溫介質(zhì)的問(wèn)題，而cbf可以在269650的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，它的耐高溫性能是其它材料所無(wú)法比擬的。加拿大亞伯力（albarrie）公司是一家有30多年歷史的環(huán)保工業(yè)用集塵濾料的專(zhuān)業(yè)公司。他們將cbf用作過(guò)濾針剌氈的支基布已經(jīng)有10多年的歷史了。目前該公司非常看好我國(guó)過(guò)濾環(huán)保領(lǐng)域的市場(chǎng)，欲占到一定的市場(chǎng)份額。這一長(zhǎng)期的成功的應(yīng)用案例和市場(chǎng)

25、動(dòng)態(tài)應(yīng)該非常值得我國(guó)過(guò)濾環(huán)保領(lǐng)域的關(guān)注！因此，利用cbf耐溫特性，是用于高溫過(guò)濾材料（如除塵袋、汽車(chē)消音器濾芯）、避火消防服阻燃隔熱面料、防火卷簾、過(guò)冷防護(hù)服、防彈服、熱防護(hù)服、軍用帳篷、坦克發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱隔音罩、核潛艇等軍艦內(nèi)裝飾、火箭燃燒喉管等軍工武器裝備領(lǐng)域優(yōu)選的新材料。美國(guó)、加拿大、日本、韓國(guó)、和歐洲許多國(guó)家的業(yè)內(nèi)人士十分看好cbf優(yōu)異的耐溫性能，許多應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬。cbf非織造材料在汽車(chē)內(nèi)飾中的應(yīng)用潛力巨大。汽車(chē)工業(yè)是纖維材料的一個(gè)巨大潛力的市場(chǎng)。現(xiàn)在在汽車(chē)中應(yīng)用的基于非織造材料的零件已經(jīng)超過(guò)40種，從空氣、油過(guò)濾介質(zhì)到內(nèi)飾材料等，其中包括聲、熱絕緣材料，結(jié)構(gòu)件以及裝飾件。一輛轎車(chē)

26、大約需要20m的非織造材料（折合質(zhì)量1520kg）。雖然現(xiàn)在汽車(chē)非織造材料主要使用聚酯纖維、聚丙烯纖維、玻璃纖維、碳纖維和天然纖維等，但是，cbf的絕熱、隔音，尤其是其優(yōu)良的過(guò)濾性能和阻燃性能是其它纖維所不能比擬的。（2）cbf將帶來(lái)建筑材料業(yè)的一場(chǎng)革命1974年，中國(guó)建材研究院開(kāi)展了玻璃纖維用于增強(qiáng)硅酸鹽水泥（grc）的研究，提出了“雙保險(xiǎn)”的技術(shù)路線（即抗堿玻璃纖維增強(qiáng)低堿度硫酸鹽水泥）。在此后的幾十年中雖然取得了很多成果，但是仍沒(méi)有真正解決其耐久性問(wèn)題，一直存在著一些令人極為憂(yōu)慮的問(wèn)題：降低抗堿玻璃纖維中zro的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；低堿度硫鋁酸鹽水泥質(zhì)量不穩(wěn)定；用一般中堿玻璃纖維替代抗堿玻璃纖維；

27、用普通的硅酸鹽水泥替代低堿度硫鋁酸鹽水泥。另一方的問(wèn)題是有些企業(yè)grc制品生產(chǎn)機(jī)械化水平低，基本上都是手工作業(yè)的，加上不嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)程操作，造成出廠產(chǎn)品質(zhì)量低下等。顯然我國(guó)的grc產(chǎn)業(yè)并沒(méi)有真正走出一條寬廣、健康的發(fā)展道路。隨著我國(guó)cbf批量生產(chǎn)的開(kāi)始，cbf增強(qiáng)硅酸鹽水泥的技術(shù)方案再次被業(yè)界重視，尤其是我國(guó)一些原來(lái)用聚丙烯纖維增強(qiáng)水泥混凝土的化學(xué)建材企業(yè)，積極采用cbf增強(qiáng)硅酸鹽水泥及其混凝土；另一些建筑加固企業(yè)采用cbf片材替代碳纖維用于建筑橋梁的加固、補(bǔ)強(qiáng)和修復(fù)，也取得了較好的效果。用硅酸鹽類(lèi)天然火山噴出巖為原料生產(chǎn)的cbf，預(yù)示著建筑材料業(yè)的一場(chǎng)革命正在來(lái)臨！它的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)

28、方面：a、在混凝土增強(qiáng)領(lǐng)域的應(yīng)用?，F(xiàn)在的混凝土增強(qiáng)材料主要有碳纖維、玻璃纖維、對(duì)位芳綸、鋼纖維和cbf。增強(qiáng)的主要目的是提高制品的抗拉強(qiáng)度和建筑工程的防滲抗裂等。從強(qiáng)度方面看cbf占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，它的抗拉強(qiáng)度都高于以上的增強(qiáng)材料，增強(qiáng)效果最好。從耐堿性方面看，cbf略遜于碳纖維和對(duì)位芳綸，但好于玻璃纖維和鋼纖維。從與混凝土的相容性上看，cbf與混凝土有著基本相同的成分，密度也較接近，所以cbf的相容性和分散性好于其它增強(qiáng)纖維。例如用cbf增強(qiáng)鐵路水泥枕木可解決其耐久性，尤其適合在青藏高原等氣候多變地區(qū)的使用。b、在建筑修復(fù)、加固和更新領(lǐng)域的應(yīng)用。碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)織物是一種高科技含量和高成本的產(chǎn)品

29、。目前使用的補(bǔ)強(qiáng)材料是碳纖維和芳綸，主要是利用材料的強(qiáng)度和彈性模量。從強(qiáng)度方面，cbf的強(qiáng)度并不遜于碳纖維，且比芳綸高，雖然彈性模量不如碳纖維，但是與樹(shù)脂的親合性上，cbf大大好于碳纖維和芳綸，有效的提高了補(bǔ)強(qiáng)效果和補(bǔ)強(qiáng)材料的使用壽命。尤其是cbf用于橋梁和立柱纏繞加固，其效果與碳纖維沒(méi)有差異。這一重大發(fā)現(xiàn)是東南大學(xué)土木工程學(xué)院通過(guò)cbf與碳纖維在同等條件下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)后得到的。從性?xún)r(jià)比看，cbf的價(jià)格大大低于碳纖維和芳綸，所以cbf有極大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，是碳纖維和芳綸加固抗震補(bǔ)強(qiáng)材料的首選替代品。它可廣泛用于梁、柱、板、墻等結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)，也可用于橋梁、隧道、水壩等其它土木的加固，尤其是抗震加固。cb

30、f與粘鋼和碳纖維加固具有如下不同的特點(diǎn)：不導(dǎo)電；性?xún)r(jià)比好；抗剪切強(qiáng)度高；延性好；抗震能力強(qiáng)；與混凝土熱膨脹系數(shù)一致?？估匣?、耐高溫、抗凍融、與混凝土和樹(shù)脂的結(jié)合力強(qiáng)；耐酸堿，對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)；受力后變形協(xié)調(diào)，而碳纖維加固后的破壞常態(tài)是脆性的。以建筑加固補(bǔ)強(qiáng)為例，碳纖維和芳綸相比，cbf在保持較高的抗拉、抗剪和抗沖擊強(qiáng)度以及抗熱振穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的基礎(chǔ)上，具有更好的性?xún)r(jià)比。因此，在橋梁、隧道、房屋等結(jié)構(gòu)抗震加固補(bǔ)強(qiáng)方面具有極為廣闊的應(yīng)用前景前景。此外，初步的應(yīng)用研究證明，cbfrp（連續(xù)玄武巖纖維復(fù)合材料）的筋又是一種替代碳纖維、芳綸等連續(xù)復(fù)合材料筋的新型建筑材料，可主要用于代替鋼筋，用于環(huán)境條件

31、嚴(yán)酷的混凝土中，根本解決鋼筋銹蝕問(wèn)題，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。c、在道路施工領(lǐng)域的應(yīng)用。采用土工格柵對(duì)路面進(jìn)行加盤(pán)處理，已經(jīng)成為道路建設(shè)的一個(gè)研究方向。土工格柵的主要作用是抗疲勞開(kāi)裂、耐高溫車(chē)轍、抗低溫縮裂、延緩反射裂縫等。所以在高級(jí)公路、大橋橋面、市政道路及機(jī)場(chǎng)路面等要求較高的道路工程廣泛應(yīng)用。目前，土工格柵材料主要是玻璃纖維和塑料兩大類(lèi)。cbf及其土工材料的各方面性能均好于以上兩種材料，主要優(yōu)點(diǎn)是：抗拉強(qiáng)度高、延伸率好、無(wú)長(zhǎng)期蠕變；熱穩(wěn)定性好；與瀝青混合料的相容性強(qiáng)；理化穩(wěn)定性好；耐低溫性好等。c、cbf增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料有廣泛的應(yīng)用。cbf具有良好的技術(shù)特性：低容重，低熱導(dǎo)率，低吸濕率和

32、對(duì)腐蝕介質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量，形成新型結(jié)構(gòu)材料。利用這些特性，在軍品和民品領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。cbf增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料是制造坦克裝甲車(chē)輛的車(chē)身材料，可減輕其質(zhì)量；用于制造火炮材料，尤其是用于炮管熱護(hù)套材料可以大大提高火炮的命中率和射擊精度。在槍彈、引信、彈匣、大口徑機(jī)槍槍架、坦克裝甲車(chē)輛的薄板裝甲、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩、減振裝置等方面有大量的應(yīng)用。cbf在船舶工業(yè)中可大量用于船殼體、機(jī)艙絕熱隔音和上層建筑。用cbf蜂窩板可制成火車(chē)車(chē)廂板，既減輕了車(chē)廂的質(zhì)量，又是一種良好的阻燃材料。據(jù)悉美國(guó)通過(guò)福特、通用汽車(chē)制造公司正在著手起草制訂采用cbf替代碳纖維作增強(qiáng)材料的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)在cbf這方面的

33、應(yīng)用研究也已經(jīng)著手開(kāi)展了兩年多。我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)應(yīng)該關(guān)注這一新材料應(yīng)用的發(fā)展動(dòng)向。用cbf纏繞環(huán)氧樹(shù)脂的管材（直徑52000mm，內(nèi)部承壓040mpa）可用于輸送石油、天然氣、冷熱水、化學(xué)腐蝕液體、散料、電纜管道、低壓和高壓鋼瓶等。以石油管道為例，cbf管道施工投產(chǎn)后即可使用，無(wú)需投資維修以及采用昂貴的電化學(xué)處理，使用期限是80年。顯然它可引發(fā)管道業(yè)的一場(chǎng)革命！由于碳纖維的嚴(yán)重短缺，受沖擊或者說(shuō)影響最大的是一大批休閑體育用品的制造商，因此，cbf在休閑體育用品中的應(yīng)用也凸顯出來(lái)了。首先，cbf天然的金褐色可用于休閑體育用品的表面裝飾；其次，它與碳纖維混雜使用可降低其成本，以解碳纖維價(jià)格奇高和短缺

34、帶來(lái)的困惑；再是可利用cbf開(kāi)發(fā)休閑體育用品的新產(chǎn)品。d、cbf可用作熱振環(huán)境下的特殊材料例如采用cbf/648環(huán)氧樹(shù)脂用于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的軍用飛機(jī)進(jìn)氣道外側(cè)壁，其下部是火炮出口，振動(dòng)沖擊力很大，要求復(fù)合材料有很好的韌性，使用純碳纖維有它的不足，由于cbf的斷后伸長(zhǎng)率大大高于碳纖維，且可充分利用cbf的抗熱穩(wěn)定性。在民品的機(jī)電工業(yè)，cbf聚合物基復(fù)合材料是優(yōu)良的絕緣材料，用它制造儀器儀表、電動(dòng)機(jī)及種電器中的附件（如齒輪、軸承、密封件等）不僅可以減輕自身質(zhì)量和提高其可靠性，而且還可以延長(zhǎng)使用壽命。此外，cbf具有顯著的耐高溫性能和極好的力學(xué)性能，它可以用作石棉與昂貴碳纖維的替代品，適用于高溫襯墊、

35、大型船只絕熱、車(chē)輛制動(dòng)器摩擦襯片。f、cbf是良好的介電材料cbf還具有良好的介電性能。它的體積電阻率比e玻璃纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)：如前所述，玄武巖中質(zhì)量分?jǐn)?shù)不到0.2的導(dǎo)電氧化物，利用cbf的這一介電特性、吸濕率低和耐溫的特性，可以制成高質(zhì)量的多層印刷電路板的覆箔板。因?yàn)闊o(wú)線電通訊傳輸技術(shù)和大型電子計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的高速化，不但要求在高頻帶工作的基板要有較小的介電常與介質(zhì)損耗因數(shù)，而且要求高頻帶的介電性能對(duì)溫度的變化率和頻率的變化率很小，基板的玻璃化溫度、耐熱性（希望先進(jìn)的線路板耐熱高達(dá)270左右）、可靠性、厚度的均勻性要高，熱膨脹系數(shù)、吸水率要低，以滿(mǎn)足當(dāng)代印刷電路板對(duì)覆箔板在特性阻抗高精度

36、控制性、高頻特性、高可靠性、高穩(wěn)定性和綠色環(huán)保特性等性能的要求。最近幾年日本在高性能印刷線路板制造方面要求耐更高的溫度，更輕更薄，因而大量應(yīng)用芳綸材料。通過(guò)非織造布工藝或造紙的方法研制的印刷電路基板可應(yīng)用于it產(chǎn)業(yè)的各種設(shè)備。此外，目前一些高質(zhì)量的抗熱絕緣紙將對(duì)位芳綸做成漿粕和長(zhǎng)5mm的對(duì)位芳綸混合打成漿紙，用普通造紙方法造紙，可得到強(qiáng)度高和耐高溫的工業(yè)用紙，用在電氣絕緣紙材料上是高級(jí)的h級(jí)絕緣紙。它可以制成不同密度及厚度的紙或紙板，最薄可到0.05mm；可在220的環(huán)境下連續(xù)工作10小時(shí)而不變，甚至短時(shí)間內(nèi)暴露于300下，不會(huì)收縮、脆化或融化。而cbf的耐高溫性的電絕緣性都非常好，其抗熱絕緣

37、紙可以提供電氣絕緣更嚴(yán)密的保護(hù)。此外，cbf還具有防輻射功能。在核電站建設(shè)和軍工、民用等防輻射領(lǐng)域有很大應(yīng)用?？傊?，隨著生產(chǎn)cbf技術(shù)瓶頸的不斷打開(kāi)和規(guī)?；a(chǎn)所帶來(lái)的單位成本降低，它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，勢(shì)必形成一個(gè)新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，將改變世界先進(jìn)材料的格局！2、連續(xù)玄武巖纖維（cbf）市場(chǎng)前景下面結(jié)合cbf的性質(zhì)和應(yīng)用淺談其市場(chǎng)前景： cbf是典型的資源節(jié)約型新材料從我國(guó)國(guó)情出發(fā)，就人均能源和礦藏資源擁用有量看，我國(guó)是一個(gè)資源貧乏的國(guó)家。綜觀全世界cbf之外的高技術(shù)纖維，我們不難看出，除了它們擁有的優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)性能外，其實(shí)在制造過(guò)程中都要花費(fèi)大量的能源和資源，尤其是石油資源和電

38、能。不了解cbf生產(chǎn)特征的人們往往想當(dāng)然的認(rèn)為生產(chǎn)cbf需要高溫熔化肯定是一個(gè)高耗能項(xiàng)目，這實(shí)在是一大誤解！橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司“全電熔爐”工業(yè)化生產(chǎn)的能耗指標(biāo)表明：每制造1公斤單絲直徑為1315微米的cbf僅僅需要耗費(fèi)不足5度電，按每度電0.70元人民幣計(jì)算，每公斤纖維的電耗成本僅僅為3.5元人民幣，約占工廠生產(chǎn)成本的15%。如果將cbf及其復(fù)合材料替代金屬和其它高技術(shù)纖維所節(jié)約的能源和資源作為一個(gè)綜合性經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，則cbf是一種典型的資源節(jié)約型綠色材料！cbf生產(chǎn)原料來(lái)源廣泛且廉價(jià)，可促進(jìn)我國(guó)礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)和高附加值的應(yīng)用，符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策，是一種低投入、高產(chǎn)出、低能耗、

39、少排放、能循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的新材料。cbf代表了材料制備和使用過(guò)程綠色化這一材料技術(shù)的主要發(fā)展方向。因此，發(fā)展cbf是符合我國(guó)國(guó)情的，應(yīng)予以大力發(fā)展。cbf將為我國(guó)現(xiàn)代國(guó)防建設(shè)提供不受外國(guó)控制的新材料高技術(shù)纖維是國(guó)防軍工建設(shè)和支撐高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)材料，它直接關(guān)系到國(guó)防科技工業(yè)的建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。cbf就是繼碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維之后的第四大高技術(shù)纖維。它是21世紀(jì)在國(guó)防建設(shè)中有著重要應(yīng)用價(jià)值的高技術(shù)纖維，是體現(xiàn)國(guó)防科技戰(zhàn)略布局的一種新材料。cbf及其復(fù)合材料，在航空航天、火箭、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機(jī)、核潛艇等軍艦、坦克等武器裝備的國(guó)防建設(shè)領(lǐng)域有廣泛

40、的應(yīng)用。它可以促進(jìn)軍隊(duì)武器裝備升級(jí)換代，增強(qiáng)軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力，可在某領(lǐng)域替代碳纖維，節(jié)約相關(guān)武器裝備的制造成本；可寓軍于民，是一種典型的可廣泛應(yīng)用的軍民兩用的新材料。由于玄武巖纖維具有區(qū)別于碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維的一系列優(yōu)異性能，而且性?xún)r(jià)比好，近幾年來(lái)引起了美國(guó)、歐盟等國(guó)防軍工領(lǐng)域的高度重視。2003年美國(guó)軍方甚至收購(gòu)了其國(guó)內(nèi)一個(gè)創(chuàng)辦不久的連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)工廠，現(xiàn)在這個(gè)年產(chǎn)1000噸cbf的工廠就設(shè)在美國(guó)南部阿拉巴馬的軍事基地，產(chǎn)品100%用于國(guó)防軍工，其cbf的具體應(yīng)用至今對(duì)外秘而不宣！顯然這些年來(lái)，美國(guó)軍方在cbf的應(yīng)用研究中又發(fā)現(xiàn)了許多新的應(yīng)用價(jià)值。非常欣喜的是我國(guó)國(guó)防科技工業(yè)

41、系統(tǒng)也十分重視cbf在國(guó)防建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用，有關(guān)應(yīng)用研究課題已經(jīng)展開(kāi)。cbf將為我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)揮升級(jí)換代的作用cbf及其復(fù)合材料將對(duì)重大工程尤其是交通運(yùn)輸領(lǐng)域的基礎(chǔ)建設(shè)具有重要的推動(dòng)作用。制造cbf的原料是火山巖，屬于硅酸鹽大類(lèi)。因此，cbf具有天性的與水泥、混凝土的親和力和耐堿性，在建筑增強(qiáng)領(lǐng)域的應(yīng)用已顯示出它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿?。cbf將是替代聚脂纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維用于增強(qiáng)瀝青、水泥混凝土最有利的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品。cbf的拉伸強(qiáng)度為44504800mpa，比大絲束碳纖維、芳綸、pbi纖維、鋼纖維、硼纖維、硼纖維、氧化鋁纖維要高，與s玻璃纖維相當(dāng)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連續(xù)玄武巖纖維在飽

42、和ca(oh)2溶液以及在水泥等堿性介質(zhì)中能保持高度的穩(wěn)定性，可代替鋼筋用作混凝土建筑結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)材料。cbf將為我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)揮升級(jí)換代的作用。首先cbf可以提高我國(guó)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量，降低全壽命成本，促進(jìn)交通運(yùn)輸行業(yè)的升級(jí)換代。我國(guó)“十一五”期間要優(yōu)先發(fā)展交通運(yùn)輸業(yè)，要建設(shè)鐵路新線1.7萬(wàn)公里，其中客運(yùn)專(zhuān)線7000公里。進(jìn)一步完善國(guó)家高速公路網(wǎng)在內(nèi)的公路網(wǎng)絡(luò)，公路總里程達(dá)到230萬(wàn)公里，其中高速公路6.5萬(wàn)公里。此外還有大量的港口、機(jī)場(chǎng)建設(shè)的工程。如果我國(guó)在該領(lǐng)域推廣使用cbf將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其次，cbf是碳纖維的低價(jià)替代品，有些性能還高于碳纖維，這可以從

43、一定程度上緩解我國(guó)碳纖維、芳綸等高技術(shù)纖維短缺帶來(lái)的一些供求矛盾，尤其是從戰(zhàn)略層面上看，面對(duì)我國(guó)碳纖維落后的現(xiàn)狀，大力發(fā)展cbf不失為是一種彌補(bǔ)碳纖維不足和“引領(lǐng)未來(lái)”的戰(zhàn)略選擇！再是，cbf用先進(jìn)材料的制造技術(shù)特別是綠色設(shè)備技術(shù)增加了新的基礎(chǔ)原材料，達(dá)到了節(jié)能、降耗和環(huán)境友好的目的。cbf也完全符合“十一五”期間，我國(guó)材料領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)，即：開(kāi)發(fā)綜合性能高、資源消耗少、環(huán)境負(fù)荷低的材料及工藝技術(shù)，滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的需求，支撐和引領(lǐng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。cbf將為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)其它領(lǐng)域的發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)材料玄武巖纖維復(fù)合材料除了上述在國(guó)防建設(shè)、重大工程、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域有重要的推動(dòng)作用外，

44、對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)也同樣具有重要的推動(dòng)作用。例如：(1)消防環(huán)保領(lǐng)域。玄武巖復(fù)合纖維材料用于消防環(huán)保領(lǐng)域有較大的優(yōu)勢(shì)。玄武巖纖維是無(wú)機(jī)纖維，其耐溫性（269700）高于所有的有機(jī)纖維，而且其超低溫使用性能是最好的，具有不燃性、無(wú)有毒氣體排出、絕熱性好、無(wú)熔融或滴落、強(qiáng)度高、無(wú)熱收縮現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。因此用玄武巖纖維制成的消防服中的阻燃隔熱層面料顯然具有明顯的優(yōu)勢(shì)。cbf的價(jià)格是所有高性能纖維中最低的。單絲直徑較細(xì)（例如7微米以下左右）的cbf，其良好的性?xún)r(jià)比和優(yōu)異的抗高溫性能，有可能為替代杜邦等防火材料的有力競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品（其中杜邦的nomex防火面料在370以上的高溫下被碳化和分解），也是

45、其它高性能纖維低成本、高性?xún)r(jià)比的替代品。此外，耐高溫（250以上）的過(guò)濾材料一直以來(lái)是該領(lǐng)域沒(méi)有解決的難題。而cbf可以在260700的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。因此，利用玄武巖纖維的耐高溫和良好的過(guò)濾特性，它是用于高溫過(guò)濾材料（例如除塵袋、汽車(chē)消音器濾芯）、避火消防服阻燃隔熱面料、防火卷簾、軍工領(lǐng)域等優(yōu)選的新材料。(2)石油化工領(lǐng)域。玄武巖纖維復(fù)合材料可引發(fā)石油天然氣管道業(yè)的革命！用玄武巖纖維纏繞環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合管材（直徑52000mm,內(nèi)部承受0400大氣壓）可用于輸送石油、天然氣、冷熱水、化學(xué)腐蝕液體、散料、電纜管道、低壓和高壓鋼瓶等。以石油管道為例：玄武巖纖維管道施工投產(chǎn)后，連續(xù)使用期限為80年。

46、(3)電子等領(lǐng)域。玄武巖纖維聚合物基復(fù)合材料是優(yōu)良的絕熱和絕緣材料。cbf的體積電阻率比e玻璃纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)；利用玄武巖纖維的這一介電特性、吸濕率低和耐溫的特性，可以制成高質(zhì)量的多層印刷電路板的覆箔板。此外，cbf可用作風(fēng)力發(fā)電葉片的增強(qiáng)材料。此外，玄武巖纖維在500溫度下的熱振穩(wěn)定性仍然不變，原始重量損失不到2%；900時(shí)也僅損失3%。cbf無(wú)捻粗紗具有顯著的耐高溫性能和極好的機(jī)械性能，適用于高溫襯墊、大型船只絕熱、車(chē)輛制動(dòng)器摩擦襯片。綜上所述，cbf及其復(fù)合材料是一種對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要支撐作用的新材料。它將影響諸多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以它的市場(chǎng)空間非常廣闊。3、連續(xù)玄武巖纖維（cbf）的發(fā)展現(xiàn)狀

47、:（1）在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)由于軍事工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高技術(shù)纖維短缺的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)竣，而日本和美國(guó)這兩個(gè)生產(chǎn)碳纖維的大國(guó)，對(duì)中國(guó)全面實(shí)施封鎖。為了打破外國(guó)在高技術(shù)纖維的全面封鎖，我們加強(qiáng)了對(duì)連續(xù)玄武巖纖維（cbf）的研發(fā)工作：基于cbf的研發(fā)歷史，我國(guó)高科技纖維的結(jié)構(gòu)及發(fā)展現(xiàn)狀，提出cbf“發(fā)源在蘇聯(lián)、發(fā)展在中國(guó)”的預(yù)測(cè)是科學(xué)和理智的。(1)從國(guó)家層面上看，我國(guó)對(duì)cbf的發(fā)展具有強(qiáng)大的國(guó)家影響力。該項(xiàng)目在2001年6月被列為中俄兩國(guó)政府間科技合作項(xiàng)目；2002年8月列為國(guó)家863計(jì)劃；2002年5月列入深圳市科技計(jì)劃；2004年5月列入國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃；2004年11月列入國(guó)家科技型中小企業(yè)

48、創(chuàng)新基金。并列入國(guó)家“十一.五”科技計(jì)劃和國(guó)家發(fā)改委的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。對(duì)一個(gè)項(xiàng)目先后有那么多的國(guó)家和地方科技計(jì)劃的支持，這在其它國(guó)家很少見(jiàn)的。國(guó)家科技部等有關(guān)部委的領(lǐng)導(dǎo)還親自對(duì)此項(xiàng)目的發(fā)展和成果應(yīng)用作了批示。這充分反映了我國(guó)對(duì)發(fā)展cbf的高度重視和支持！我們堅(jiān)信，國(guó)家在“十一.五”還會(huì)出臺(tái)相關(guān)政策和措施來(lái)大力支持這一新材料的發(fā)展。(2)從行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)看，近幾十年來(lái)我國(guó)的玻璃復(fù)合纖維和復(fù)合材料得到了快速發(fā)展，有著發(fā)展和推廣應(yīng)用cbf的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2005年1月世界高性能復(fù)合材料雜志發(fā)表了多年來(lái)一直關(guān)注著纖維的供給與需求的業(yè)內(nèi)咨詢(xún)專(zhuān)家的文章。他進(jìn)而指出：“現(xiàn)在世界最大的潛在纖維復(fù)合纖維材料制造商和終

49、端用戶(hù)是中國(guó)。中國(guó)的公司已擁有25%的全球玻璃纖維市場(chǎng)并正在開(kāi)始發(fā)展碳纖維。5年后將會(huì)給該市場(chǎng)帶來(lái)全面的沖擊”。(3)從發(fā)展的基本條件來(lái)看，我國(guó)地域遼闊，玄武巖礦床儲(chǔ)量極其豐富。我國(guó)火山和火山巖分布廣泛。(4)從本國(guó)的市場(chǎng)看，中國(guó)本身就具有新材料應(yīng)用的龐大市場(chǎng)。(5)從我國(guó)企業(yè)參與投資新材料的情形看，企業(yè)有著進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展的強(qiáng)烈欲望及實(shí)力。(6)從新材料的制造成本看，中國(guó)具有低成本制造cbf得天獨(dú)厚的條件。我們承擔(dān)國(guó)家863計(jì)劃該課題的研究成果表明，我們有著完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低成本、大規(guī)模發(fā)展cbf的新技術(shù)、新裝置和新工藝。(7)從全球的發(fā)展水平看，全世界cbf的技術(shù)及規(guī)模尚處于初級(jí)水平，

50、這給我們追趕乃至超過(guò)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)水平提供了很大的發(fā)展空間和市場(chǎng)機(jī)遇！我國(guó)cbf的發(fā)展是最有希望“后來(lái)者居上”、終將成為全世界最大的生產(chǎn)及應(yīng)用大國(guó)。21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越依托于高新技術(shù)的推動(dòng)，而高新技術(shù)的發(fā)展又依賴(lài)于新材料的支撐，在這些新材料中，技術(shù)難度最大和功效最顯著的莫過(guò)于高技術(shù)纖維。連續(xù)玄武巖纖維（cbf）、碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維（uhmwpe）等高技術(shù)纖維是國(guó)防建設(shè)和高新技術(shù)領(lǐng)域急需的關(guān)鍵材料。從目前我國(guó)高技術(shù)纖維發(fā)展的現(xiàn)狀和勢(shì)頭看，中國(guó)唯有cbf及其復(fù)合材料有可能發(fā)揮“后來(lái)優(yōu)勢(shì)”而稱(chēng)雄于世界。我國(guó)863計(jì)劃的cbf研發(fā)成果和工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)與俄羅斯、烏克蘭和美國(guó)

51、處于同一起跑線上，部分技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超越。例如：我國(guó)能穩(wěn)定生產(chǎn)出單絲直徑7微米乃至更細(xì)的高端cbf產(chǎn)品，且可以連續(xù)5萬(wàn)米以上不斷頭，但是，其它國(guó)家最細(xì)的單絲直徑只能生產(chǎn)12微米以上。再有，我國(guó)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展為cbf的推廣應(yīng)用提供了市場(chǎng)的發(fā)展空間。因此有的專(zhuān)家建議：我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)cbf的應(yīng)用研究和引導(dǎo)性的技術(shù)創(chuàng)新投入，立足于經(jīng)過(guò)510年的時(shí)間努力使我國(guó)成為制造和應(yīng)用cbf及其復(fù)合材料的大國(guó)，真正實(shí)現(xiàn)cbf“發(fā)源在蘇聯(lián)、推廣在世界”的發(fā)展愿景。(2)世界的發(fā)展現(xiàn)狀：隨著cbf低成本、大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，則有可能改變世界先進(jìn)材料的格局。目前全世界只有俄羅斯、烏克蘭、美國(guó)、中國(guó)等幾家企

52、業(yè)擁有制造玄武巖纖維的工業(yè)專(zhuān)利技術(shù)，現(xiàn)有的生產(chǎn)能力只能滿(mǎn)足世界需求的不到1%，伴隨著玄武巖纖維應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，玄武巖纖維這一21世紀(jì)的新材料方興未艾，具有更加廣闊的市場(chǎng)前景。玄武巖纖維產(chǎn)品的未來(lái)增長(zhǎng)趨勢(shì)估計(jì)按每年2530%的增長(zhǎng)速度快速遞增。由于市場(chǎng)需求的強(qiáng)勁拉動(dòng)，預(yù)計(jì)全世界cbf在今后5年內(nèi)將得到迅猛發(fā)展。全世界cbf的生產(chǎn)能力有可能從2005年的不到3500噸迅速發(fā)展到年產(chǎn)5萬(wàn)噸以上，將超過(guò)碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等其它幾種高技術(shù)纖維。因此，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視cbf這一高技術(shù)纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展。三、阜新實(shí)施該項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)1、政策優(yōu)勢(shì)阜新市是經(jīng)中央批準(zhǔn)的資源型城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型

53、的試點(diǎn)市和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的試點(diǎn)市，阜新市經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度無(wú)疑要得到黨中央、國(guó)務(wù)院、省委、省政府的極大關(guān)注和支持。為此制定了一系列有利于阜新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的寬松政策，如土地政策、稅收政策、能源政策、環(huán)境政策特別是最近省委、省政府根據(jù)中央有關(guān)文件精神，提出舉全省之力幫助阜新發(fā)展經(jīng)濟(jì)。近期戰(zhàn)術(shù)是“突破阜新”，而且要求全省各委、辦、廳、局在幫助阜新發(fā)展經(jīng)濟(jì)這個(gè)問(wèn)題上，拿出具體辦法和措施。要求省內(nèi)規(guī)模較大的企業(yè)到阜新來(lái)辦分廠這一舉措將使阜新迎來(lái)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的新局面。那些具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)銳智的企業(yè)家，也絕不會(huì)放過(guò)這樣一個(gè)大好商機(jī)，這就肯定要有一大批作為經(jīng)濟(jì)載體的項(xiàng)目落戶(hù)阜新。所以目前來(lái)阜新投資實(shí)施連續(xù)玄武巖纖維項(xiàng)目恰逢天時(shí)

54、、地利、人和的大好機(jī)遇。2、區(qū)位優(yōu)勢(shì)和配套的基礎(chǔ)設(shè)施（1）阜新位于遼寧五點(diǎn)一線經(jīng)濟(jì)帶的邊緣，五點(diǎn)一線經(jīng)濟(jì)區(qū)幅射范圍的前沿。在阜新上項(xiàng)目，甚至比“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)更有優(yōu)勢(shì)，交通不會(huì)像“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)那么擁擠，原輔材料及產(chǎn)品的貯藏地寬余，企業(yè)的伸縮空間較大，企業(yè)間的干擾較少，政策甚至于比“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)還寬松。另外“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展對(duì)周邊幅射范圍的影響不可低估，有些原輔材料可以靠“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)企業(yè)供給，產(chǎn)品銷(xiāo)往“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)，所以“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)與周邊的幅射范圍的企業(yè)之間互相補(bǔ)充，共同發(fā)展成為一個(gè)有機(jī)聯(lián)合的整體。作為高新技術(shù)的連續(xù)玄武巖纖維無(wú)疑為“五點(diǎn)一線”經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)電子企業(yè)提供

55、可靠的原料保障。所以在阜新實(shí)施連續(xù)玄武巖纖維項(xiàng)目，可以兼得兩地優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品市場(chǎng)的空間很大。（2）阜新位于諸多城市的中心，交通極為方便阜新位于沈陽(yáng)、大連、營(yíng)口、錦州、朝陽(yáng)、赤峰、通遼、鐵嶺中心位置。通往各地周邊城市的高速公路均在阜新匯合。距北京只有600多公里，去周邊任何城市均可當(dāng)天往返。另外從阜新始發(fā)至沈陽(yáng)、上海、北京等地的火車(chē)每天都有。去沈陽(yáng)桃仙機(jī)場(chǎng)和錦州汽車(chē)只有一個(gè)多小時(shí)的路程。所以阜新的區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，交通極為方便。（3）阜新工業(yè)新城區(qū)是繼阜新經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、阜新高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)之后又一個(gè)經(jīng)省政府批準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，三通四平基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始，將為實(shí)施該項(xiàng)目提供配套完善基礎(chǔ)設(shè)施。3、阜新的能源優(yōu)

56、勢(shì)歷史上阜新為新中國(guó)的能源建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)，亞洲最大的露天煤礦和火力發(fā)電廠都雄居阜新，曾以每年2000多萬(wàn)噸煤支持新中國(guó)的工業(yè)建設(shè)。今天雖然成為煤炭資源枯竭城市，但每年仍有1000多萬(wàn)吃不了的商品煤，正在建設(shè)的巴新鐵路通車(chē)后，每年有2500多萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)煤從內(nèi)蒙運(yùn)進(jìn)阜新，所以阜新仍然是煤炭資源的集散地?，F(xiàn)在阜新發(fā)電裝機(jī)容量為200萬(wàn)千瓦，二期風(fēng)力發(fā)電工程的裝機(jī)容量為100萬(wàn)千瓦，最近彰武電廠也開(kāi)工建設(shè)，用積存大量的煤矸石發(fā)電，是阜新打造新型能源城市的目標(biāo)，不久的將來(lái)阜新發(fā)電的裝機(jī)可達(dá)400萬(wàn)千瓦以上，阜新仍然是能源城市，所認(rèn)在阜新實(shí)施連續(xù)玄武巖纖維項(xiàng)目能源是有保障的。4、資源優(yōu)勢(shì)連續(xù)玄武巖纖維生

57、產(chǎn)所需的唯一原料玄武巖，在阜新地區(qū)有廣泛的分布和出露。從阜新縣東北的勿歡池鎮(zhèn)，經(jīng)塔營(yíng)子、扎蘭營(yíng)子、大五家子到西北的蜘蛛山等十幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，方圓幾百公里都是火山巖分布的地區(qū)，那些低矮舒緩的山丘，有的被第四紀(jì)沉積物覆蓋，有的裸露出地表，這幾乎都是基性火山巖玄武巖。這些玄武巖由于黑色（鐵、鎂、鈦）礦物和硅酸鹽（二氧化硅）類(lèi)礦物含量不同，其顏色深淺也略有差異：勿歡池、扎蘭營(yíng)子、大五家子等鄉(xiāng)鎮(zhèn)出露的玄武巖基本上都是黑色，蜘蛛山地區(qū)出露的玄武巖顏色略淺一些。從構(gòu)造上看，柱狀節(jié)理明顯發(fā)育，都呈現(xiàn)出大小不同的六方柱體，節(jié)理面有的光滑，有的粗糙，但都十分明顯。六方柱體的橫斷面直徑1070公分，六方柱體的長(zhǎng)度0.56米左右。從化學(xué)成份上看：二氧化硅和鐵、鋁、鎂、鈦的氧化物。從礦物成份上看：斜長(zhǎng)石、角閃石、輝石、橄欖石等。從遠(yuǎn)景儲(chǔ)量上看：這十幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)玄武巖分布和出露的范圍，估算最低也有十億立方米以上。1994年遼寧省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì)某工程師率數(shù)人對(duì)扎蘭營(yíng)子一個(gè)鄉(xiāng)八處玄武巖出露的礦點(diǎn)其中的三處（阿七馬生、小五家子、大尖山）進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查，初算三處玄武巖儲(chǔ)量在1300萬(wàn)立方米左右，全扎蘭營(yíng)