連續(xù)玄武巖纖維的發(fā)展及應(yīng)用前景

1、連續(xù)玄武巖纖維的發(fā)展及應(yīng)用前景1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展研究現(xiàn)狀我國(guó)自20世紀(jì)70年代起，就斷斷續(xù)續(xù)地開展對(duì)CBF的研究，但未獲得成功。2001年我國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)組建了專門的研究隊(duì)伍致力于玄武巖纖維制備技術(shù)的研發(fā)。2004 年哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究院與成都航天萬(wàn)欣科技有限公司組建了成都航天拓鑫科技有限公司， 進(jìn)一步研究改進(jìn)玄武巖連續(xù)纖維制造設(shè)備功能，開發(fā)出玄武巖纖維終端產(chǎn)品。2002 年，我國(guó)正式將連續(xù)玄武巖纖維列入國(guó)家 863 計(jì)劃，承擔(dān)該課題項(xiàng)目的深圳俄金 碳材料科技有限公司 （ 由深圳黃金屋真空科技有限公司與俄羅斯一家軍工材料研究院合資組 建的）和大型民營(yíng)企業(yè)橫店集團(tuán)等 3家股東注資 2000

2、萬(wàn)人民幣， 于2003年12 月成立了橫店 集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司。 經(jīng)近兩年來(lái)的技術(shù)開發(fā)， 橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維 有限公司采用創(chuàng)新的生產(chǎn)技術(shù)和“一步法”工藝， 取得了以純天然玄武巖 （不添加任何輔料 ） 為原料生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的研發(fā)成果， 并成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。 該公司不僅掌握了電熔 爐、火焰爐、 氣電結(jié)合的生產(chǎn)技術(shù)， 而且生產(chǎn)的多軸向織物樹脂基復(fù)合材料及玄武巖纖維片 材等復(fù)合材料等產(chǎn)品得到軍工和民用領(lǐng)域有關(guān)用戶的認(rèn)可。目前，發(fā)展中的橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司是繼俄羅斯等獨(dú)聯(lián)體與美國(guó)之后 的全世界具有一定規(guī)模、 排名第六位的生產(chǎn)工廠。 玄武巖連續(xù)纖維的發(fā)展規(guī)劃有專家

3、學(xué)者預(yù) 測(cè)：2010年全國(guó)生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維 1萬(wàn)t , 2020年為7萬(wàn)t10萬(wàn)t。2玄武巖纖維（CBF）的性能2.1 新型環(huán)保性材料CBF具有非人工合成的純天然性，加之生產(chǎn)過(guò)程無(wú)害，且產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，是一種低成本、咼性能、潔凈程度理想的新型綠色主動(dòng)環(huán)保材料。由于玄武巖熔化過(guò)程中沒(méi)有硼和其他堿金屬氧化物排出，使CBF制造過(guò)程的池爐排放煙塵中無(wú)有害物質(zhì)析出，不向大氣排放有害氣體, 無(wú)工業(yè)垃圾及有毒物質(zhì)污染環(huán)境。 玄武巖纖維在很大程度上可代替玻璃纖維， 被廣泛用于航 天航空、石油化工、汽車、建筑等多領(lǐng)域，因而，CBF被譽(yù)為21世紀(jì)“火山巖變絲”、“點(diǎn) 石成金”的新型環(huán)保纖維。2.2 功能性優(yōu)良的材料

4、CBF是繼碳纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維的第四大高技術(shù)纖維支柱，在許多條件下可替代碳纖維、芳綸纖維， 在某些場(chǎng)合甚至比上述兩種纖維性能還好。玄武巖纖維及其制品的異常優(yōu)越性能具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1) 顯著的耐高溫性能和熱震穩(wěn)定性。CBF的使用溫度范圍為260 C880 C,這一溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于芳綸纖維、無(wú)堿 E 玻纖、石棉、巖棉、不銹鋼，接近硅纖維、硅酸鋁纖維和 陶瓷纖維；熱震穩(wěn)定性好，在500C溫度下保持不變，在900C時(shí)原始重量?jī)H損失 3%5。(2) 較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)。CBF的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.031 W/mK0.038 W/mK,低于芳綸 纖維、硅酸鋁纖維、無(wú)堿玻纖、巖棉、硅纖維、

5、碳纖維和不銹鋼。(3) 高的彈性模量和抗拉強(qiáng)度。 CBF的彈性模量為：9100 kg/mm211000 kg/mm2,高 于無(wú)堿玻纖、石棉、芳綸纖維、聚丙稀纖維和硅纖維。CBF 的抗拉強(qiáng)度為 38004800 MPa， 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)。(4) 化學(xué)穩(wěn)定性好。CBF的耐酸性和耐堿性均比鋁硼硅酸鹽纖維好67。其耐久性、耐 候性、耐紫外線照射、耐水性、抗氧化等性能均可與天然玄武巖石頭相比美。(5) 吸音系數(shù)較高。CBF的吸音系數(shù)為0.90.99,高于無(wú)堿玻纖和硅纖維；優(yōu)良的透可制做隱身材料。波性和一定的吸波性,吸音和隔音

6、性能優(yōu)異,具有良好的隱身性能（6）良好的電絕緣性和介電性能。CBF的比體積電阻較高為 1X 1012 Q m,大大高于無(wú)堿玻纖和硅纖維；體積電阻率比電絕緣E玻璃纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)，介電損失角正切高 50 %（7） 較低的吸濕性。CBF的吸濕性低于0.1 %，低于芳綸纖維、巖棉和石棉。（8）天然的硅酸鹽相溶性。與水泥、混凝土的分散性好，結(jié)合力強(qiáng)，熱脹冷縮系數(shù)一致，耐候性好。表1給出了 CBF與各種纖維材料的物理性能對(duì)比。表1 CBF與各種纖維材料的物理性能對(duì)比性能CBFE玻纖碳纖維芳綸纖維巖棉密度 /(g/cm 3) 2.61.7 2.21.492.5使用溫26088060350

7、最高2000最高250最高600°C度/ °C熱傳導(dǎo)系數(shù)0.031 0.0380.034 0.0405 1850.04 0.130.034 0.048/(w/m k)比體積電阻、1 X1210111 X 1052X 10133X 10Q m吸音系數(shù)%0.90.990.8 0.93彈性模量、/GPa79.3 93.172.5 75.523060070 140抗拉強(qiáng)度、/MPa3000 48403100380035006000290034003玄武巖纖維（CBF）的應(yīng)用3.1防火隔熱領(lǐng)域的應(yīng)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)。CB

8、F是無(wú)機(jī)纖維，具有不燃性、耐溫性（269C650C）、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)是比重較芳綸纖維大，穿著的舒適感不如芳綸纖維防火服。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。CBF織成的防火布耐高溫、隔熱效果好、無(wú)熔融滴落、無(wú)有毒氣體排出、無(wú)熱收縮，是防火服、防火毯、防火簾的優(yōu)良材料，耐溫可高達(dá)650 C,極限氧指數(shù)大于 68,大大優(yōu)于芳綸等到有機(jī)纖維。CBF的高溫使用性能雖然低于氧化鋁纖維、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最好的。再?gòu)男詢r(jià)比看，CBF價(jià)格是所有高性能纖維中最低的。

9、 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、抗化學(xué)反應(yīng)的性能，但是在370 C以上的高溫下被碳化和分解。CBF用于防火服正處于起步階段, 由于其起本身的特殊性能, 用于防火服領(lǐng)域有較大的優(yōu)勢(shì)。 玄武巖纖維是無(wú)機(jī)纖 維，具有不燃性、耐溫性(269C700C)、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)是重量較芳綸纖維大, 穿著的舒適感不如芳綸纖維防火 服。3.2 在過(guò)濾環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用CBF是一種新型的綠色環(huán)保材料，可用于環(huán)保領(lǐng)域有害介質(zhì)、氣體的過(guò)濾、吸附和凈化, 特別是在高溫過(guò)濾領(lǐng)域， CBF的

10、長(zhǎng)期使用溫度是 650 C,遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)過(guò)濾材料， 是過(guò)濾基布、 過(guò)濾材料、耐高溫氈的首選材料。目前過(guò)濾材料主要有天然纖維、 各種合成纖維、 各種無(wú)機(jī)纖維和金屬纖維。 由于對(duì)耐高 溫提出了更高的要求，又引進(jìn)了Nomex Procon、Torcon、Basfil、P84等。但是，目前所有的過(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 C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)用集塵濾料的專業(yè)公司。他們將CBF用作過(guò)濾針刺氈的支基布已經(jīng)有 10 多年的歷史了。3.3 CBF 增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的

11、應(yīng)用CBF具有良好的技術(shù)特性：低容重，低導(dǎo)熱率，低吸濕率和對(duì)腐蝕介質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性， 能夠降低結(jié)構(gòu)重量，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。 玄武巖纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料是制造坦克裝甲車輛的車身材料，可減輕其重量；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、坦克裝甲車輛的薄板裝甲、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩、減振裝置等等方面 有大量的應(yīng)用。在船舶工業(yè)中可大量用于船殼體、機(jī)倉(cāng)絕熱隔音和上層建筑；用CBF蜂窩板可制成火車車廂板，既減輕了車廂的重量，又是一種良好的阻燃材料。CBF具有良好的增強(qiáng)效應(yīng)。單纖維拔絲試驗(yàn)表明，C

12、BF與環(huán)氧聚合物的粘合能力高于E玻璃纖維，而且在采用硅烷偶聯(lián)劑處理后其粘合能力還會(huì)進(jìn)一步提高，因此，玄武巖纖維可以代替即將禁用的石棉來(lái)作為耐高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、橡膠技術(shù)制品等增強(qiáng)材料，也可用于制作制動(dòng)器、離合器等磨擦片的增強(qiáng)材料。表2為各種纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的機(jī)械性能 比較。表2 各種纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的機(jī)械性能比較復(fù)合材料密度/(kg/m3)抗拉強(qiáng)度/MPa拉伸模量/GPa彎曲強(qiáng)度/MPa彎曲模量/GPaE玻纖單向增強(qiáng)1940138051.7S玻纖單向增強(qiáng)1940207051.71520CBF單向增強(qiáng)180019501100140088 100700800E玻纖層合板1800190

13、032052023 2651965026.1S玻纖層合板190060083028.8CBF層合板18004303956043另外，CBF還是碳纖維的低價(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)纖已引起廣泛的重視并將快速發(fā)維產(chǎn)品。所以玄武巖纖維在復(fù)合材料的增強(qiáng)材料領(lǐng)域的應(yīng)用， 展。3.4 在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用CBF具有良好的介電性能。其含有較多的導(dǎo)電氧化物，是不適合做介電材料的，但是采 用某種浸潤(rùn)劑處理纖維表面后， 其介電損失角正切比常規(guī)玻纖大大降低， 它的體積電阻率比 E玻璃纖維高1個(gè)數(shù)量級(jí)，所以CBF非常

14、適合用于耐熱介電材料1。CBF是優(yōu)良的絕緣材料，利用這一介電特性和吸濕率低、耐溫好的特性，可以制成高質(zhì) 量印刷電路板，此外，CBF還可以用作風(fēng)力發(fā)電葉片的增強(qiáng)材料 8。4玄武巖纖維（CBF）生產(chǎn)工藝雖然CBF的生產(chǎn)技術(shù)看似簡(jiǎn)單， 但實(shí)際上頗為復(fù)雜， 需要很多的技術(shù)訣竅。 為實(shí)現(xiàn)高質(zhì) 量玄武巖的工業(yè)生產(chǎn)，需要考慮各方面的技術(shù)復(fù)雜性和設(shè)計(jì)專用設(shè)備。圖1為目前典型的CBF生產(chǎn)工藝流程：首先要選用合適的玄武巖礦原料， 經(jīng)破碎，清洗 后的玄武巖原料儲(chǔ)存在料倉(cāng) 1 中待用，經(jīng)喂料器 2 用提升輸送機(jī) 3 輸送到定量下料器 4喂入 單元熔窯，玄武巖原料在 1500C左右的高溫初級(jí)熔化帶 5下熔化，目前玄武巖

15、熔制窯爐均 是采用頂部的天然氣噴嘴 6 的燃燒加熱。熔化后的玄武巖熔體流入拉絲前爐7，為了確保玄武巖熔體充分熔化， 其化學(xué)成分得到充分的均化以及熔體內(nèi)部的氣泡充分的揮發(fā)，一般需要適當(dāng)提高拉絲前爐中的熔制溫度， 同時(shí)還要確保熔體在前爐中的較長(zhǎng)停留時(shí)間。最后， 玄武巖熔體進(jìn)入兩個(gè)溫控區(qū)，將熔體溫度調(diào)至約1350 C左右的拉絲成型溫度，初始溫控帶用于“粗”調(diào)熔體溫度， 成型區(qū)溫控帶用于“精”調(diào)熔體溫度。 來(lái)自成型區(qū)的合格玄武巖熔體經(jīng) 200孔的鉑銠合金漏板 8拉制成纖維，拉制成的 CBF在施加合適浸潤(rùn)劑 9后經(jīng)集束器10及 纖維張緊器 11，最后至自動(dòng)繞絲機(jī) 129。1-料倉(cāng)；2-喂料器；3-提升輸

16、送機(jī)；4-定量下料器；5-原料初級(jí)熔化帶；6-天然氣噴嘴；7-二級(jí)熔制帶（前爐）；8-鉑銠合金漏板；9-施加浸潤(rùn)劑；10-集束器；11-纖維張緊器；12-自動(dòng)卷絲機(jī)圖1 CBF生產(chǎn)工藝流程盡管連續(xù)玄武巖纖維在各個(gè)方面表現(xiàn)出優(yōu)異的特性，但是如果想要將這些特性發(fā)揮出來(lái)，仍有一些技術(shù)上困難要去克服。5目前面臨的問(wèn)題5.1玄武巖成分波動(dòng)大CBF的生產(chǎn)存在一些困難。不同類型的玄武巖礦石具有不同的特性和化學(xué)結(jié)構(gòu)。由于玄武巖是由地球熔巖形成的，因此造成它的先天不足，就是其成分的波動(dòng)，不僅不同礦床成分 波動(dòng)較大，就是同一礦點(diǎn)化學(xué)成分也有一定的波動(dòng)范圍。這就直接導(dǎo)致了玄武巖纖維性能波動(dòng)大，使其在高端領(lǐng)域上的大量

17、應(yīng)用受到限制。制造CBF對(duì)使用的玄武巖原料有一定的選擇性，一般要求玄武巖原料中的基本沒(méi)有耐高溫的晶相，這種晶相在不完全的熔制工藝中易形成二次結(jié)晶的晶核而影響玄武巖拉絲過(guò)程的穩(wěn)定性【95.2 生產(chǎn)過(guò)程中的消耗成本連續(xù)CBF主要成本集中在所用的天然氣燃料，鉑銠合金漏板的消耗量及其使用壽命。(1) 較高的能源價(jià)格我國(guó)天然氣的價(jià)格較高， 為了保證連續(xù)玄武巖纖維的生產(chǎn)成本， 就必須改造礦石熔化爐， 燃?xì)?空氣系統(tǒng)，燃?xì)鉄龂姷慕Y(jié)構(gòu)，采用新工藝技術(shù)，新型能源供應(yīng)系統(tǒng)，新的耐火材料和 保溫材料 。(2) 鉑銠合金漏板的消耗連續(xù)玄武巖生產(chǎn)過(guò)程中隨著漏板溫度的提高，高溫蠕變會(huì)影響到纖維成型過(guò)程的穩(wěn)定性及漏板的使用

18、壽命， 熔體中的含鐵類氧化物成分會(huì)明顯增加對(duì)鉑銠合金的侵蝕，鉑銠拉絲用漏板也是玄武巖纖維生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它直接影響著纖維生產(chǎn)的效率， 纖維的質(zhì)量及檢修周期，最終影響玄武巖纖維的生產(chǎn)成本。能否實(shí)現(xiàn) 2000 噸以上的池窯化生產(chǎn)和 12002000孔多孔大漏板拉絲工藝還有待研究3。6 結(jié)論與展望從全球的發(fā)展水平看， 全世界玄武巖纖維的技術(shù)及規(guī)模尚處于初級(jí)階段， 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。我們要充分認(rèn)識(shí)到： 第一，我國(guó)連續(xù)玄武巖纖維與發(fā)達(dá)國(guó)家的巨大差距和亟待強(qiáng)化發(fā)展的重要意義；第二加強(qiáng)工藝及設(shè)備的工程化配套研究， 進(jìn)一步加強(qiáng)高新技術(shù)纖維產(chǎn)業(yè)信息

19、化和標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要性，由浙江石金玄武巖纖維有限公司牽頭制訂的水泥混凝土和砂漿用短切玄武巖纖維(GB/T232652009)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在列。這是我國(guó)乃至全球第一個(gè)有關(guān)玄武巖纖維的國(guó)家級(jí)技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)，將于今年 11 月 5日全面實(shí)施。我們也要繼續(xù)努力進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)制定，推 動(dòng)連續(xù)玄武巖產(chǎn)業(yè)安全和可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn) :1 齊風(fēng)杰，李錦文，李傳校，等. 連續(xù)玄武巖纖維研究綜述 J. 高科技纖維與應(yīng)用， 2006，31（ 2）： 42-46.2 王嵐 , 陳陽(yáng) , 李振偉 . 連續(xù)玄武巖纖維及其復(fù)合材料的研究 J. 玻璃鋼 / 復(fù)合材料 ,2000（6）: 22 24.3 石錢華 . 國(guó)外連

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21、ss and Ceramics, 2001（ 58）： 11-12.8 李新娥 . 連續(xù)玄武巖纖維的研發(fā)及其應(yīng)用 . 第八屆功能性紡織品及納米技術(shù)研討會(huì)論文集 C. 寧波：北京紡織工程學(xué)會(huì)， 2008： 166-170.9 李平，智歐 . 正確認(rèn)識(shí)玄武巖纖維 J. 玻璃纖維， 2008（3）： 35-41.10 謝蓋爾 . 玄武巖纖維的特性及其在中國(guó)的應(yīng)用前景. 玻璃纖維， 2005（5） :44-48.（ 作者單位： 遼寧纖維檢驗(yàn)局 ）我國(guó)玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀自 2002 年 9 月科技部將 “玄武巖連續(xù)纖維及其復(fù)合材料 ”項(xiàng)目列入國(guó)家 863 計(jì)劃，玄武巖 連續(xù)纖維產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在中國(guó)走過(guò)八個(gè)

22、年頭。 俗話說(shuō)萬(wàn)事開頭難， 處于創(chuàng)業(yè)期里的中國(guó)玄武巖纖 維產(chǎn)業(yè)在曲折起伏中努力前行。 為了不重演碳纖維的覆轍， 國(guó)家曾給予玄武巖纖維很大地關(guān) 注和支持。 然而隨著時(shí)間的推移，工藝技術(shù)不成熟、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系不完善加之金融危機(jī)導(dǎo)致的全球經(jīng)濟(jì)不景氣，讓剛起步的中國(guó)玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)步履蹣跚，一些走在前面的企業(yè)不幸成為先烈。一、行業(yè)運(yùn)行現(xiàn)狀1、企業(yè)現(xiàn)狀截止到2010年上半年，國(guó)內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的玄武巖纖維企業(yè)主要有浙江石金、四川航天 拓鑫、牡丹江金石、山西巴塞奧特、阜新礦業(yè)、營(yíng)口洪源等幾家，2009年全行業(yè)粗略統(tǒng)計(jì)年產(chǎn)量在2000噸左右，其中浙江石金、航天拓鑫和阜新礦業(yè)的規(guī)模稍大。銷售方面各

23、企業(yè) 的產(chǎn)品銷售率普遍不高，庫(kù)存積壓較多。表1我國(guó)現(xiàn)有玄武巖纖維生產(chǎn)企業(yè)及其基本情況企業(yè)進(jìn)入行業(yè)時(shí)間工藝路線生產(chǎn)規(guī)模浙江石金2003.12全電熔爐600噸四川航天拓鑫2003.7氣電結(jié)合爐550噸阜新礦業(yè)2009.1全電熔爐、氣電結(jié)合爐500噸牡丹江金石2007.4全電熔爐200噸山西巴塞奧特2008.8全電熔爐100噸營(yíng)口洪源2008.3全電熔爐50噸目前國(guó)內(nèi)企業(yè)所能生產(chǎn)的玄武巖連續(xù)纖維直徑最細(xì)在6微米左右，各廠家大都以9-13微米纖維為主打產(chǎn)品。原絲強(qiáng)度0.50-0.55N/Tex ，比無(wú)堿玻纖略高，但波動(dòng)性比較大。根據(jù)國(guó)外的研究資料來(lái)看，玄武巖纖維的強(qiáng)度可達(dá) 3300Mpa以上，折算過(guò)來(lái)

24、單絲強(qiáng)度應(yīng)該在1.179N/Tex，由此可見，在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝條件下，原紗的單絲強(qiáng)力利用率還比較低。因此需要 通過(guò)進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)和規(guī)范管理，來(lái)穩(wěn)定和提高纖維的質(zhì)量。另外玄武巖纖維也被嘗試用作功能性材料，通過(guò)近幾年應(yīng)用實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，玄武巖纖維的耐化學(xué)性能較為穩(wěn)定，但熱學(xué)性能表現(xiàn)與之前實(shí)驗(yàn)室研究得出的結(jié)論出入較大，需要重新進(jìn)行研究分析。2、工藝技術(shù)水平爐窯方面，目前國(guó)內(nèi)玄武巖纖維生產(chǎn)工藝主要有全電熔爐和氣電結(jié)合爐兩種。其中由四川航天拓鑫玄武巖實(shí)業(yè)有限公司自主研制的氣電結(jié)合爐玄武巖纖維生產(chǎn)成套設(shè)備，被西方人稱為新型模塊式玄武巖纖維生產(chǎn)設(shè)備， 并被認(rèn)為是符合低能耗發(fā)展方向， 其經(jīng)驗(yàn)對(duì)于玄武巖 纖維技術(shù)的

25、發(fā)展產(chǎn)生了新的促進(jìn)作用。漏板方面，目前各企業(yè)已經(jīng)在完善200孔漏板拉絲工藝的基礎(chǔ)上，逐步嘗試400孔漏板漏板使用壽命也正和多漏板熔爐技術(shù)。另外漏板溫度控制和熱換漏板技術(shù)都已經(jīng)比較成熟,逐步延長(zhǎng)，200孔漏板壽命已經(jīng)基本能達(dá)到3個(gè)月以上。3、制品開發(fā)與市場(chǎng)推廣應(yīng)用情況目前的玄武巖纖維還談不上制品深加工，只能依靠各纖維生產(chǎn)廠家根據(jù)市場(chǎng)需求，參照玻璃纖維制品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行制品開發(fā)，并以委托代加工的方式進(jìn)行樣品生產(chǎn)實(shí)踐，有的企業(yè)甚至沒(méi)有自己專門的產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)。因此研發(fā)周期往往不能自主控制，研發(fā)結(jié)果與研發(fā)預(yù)期相差較遠(yuǎn)，效果大打折扣。目前玄武巖纖維涉及到的應(yīng)用領(lǐng)域主要是建筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、道路交通和玻璃鋼三大領(lǐng)

26、域。近年來(lái)，一些與玄武巖纖維相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)頒布實(shí)施，如GB/T 23265-2009水泥混凝土和砂漿用短切玄武巖纖維、 JT/T 776-2010 公路工程 玄武巖纖維及其制品等，另外在JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范、 GB/T 6719-2009袋式除塵器技術(shù)要求 等標(biāo)準(zhǔn)中也有所提及，這為玄武巖纖維的普及推廣奠定了基礎(chǔ)。玄武巖纖維的應(yīng)用領(lǐng)域概述由于玄武巖纖維具有上述優(yōu)異的性能，其應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，國(guó)內(nèi)外主要將其用于制備摩擦材料、熱絕緣材料、造船材料、過(guò)濾材料、軍工和航空航天材料以及水泥基復(fù)合材料等。1摩擦材料1971年美國(guó)專利US3896075就提出了用玄武巖棉替代石棉用于

27、摩擦材料，使用的玄武巖 棉是通過(guò)離心噴吹法制得的，纖維平均直徑為1011m在干法混料時(shí)要求纖維的長(zhǎng)度不超過(guò)2.5mm,專利所使用的配方中玄武巖棉所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%60%,樹脂為8%15%,其他為填料和添加劑。用該方法制成的摩擦片高溫性能好、摩擦系數(shù)穩(wěn)定，比傳統(tǒng)的石棉摩擦材料具有更高的剪切強(qiáng)度和更好的抗折強(qiáng)度。(www.PolymerCN.net|N0.77288)2 隔熱材料(www.PolymerCN.net|N0.77288)玄武巖材料在建筑上是很好的保濕材料，做蒙古包用其隔熱保溫性能比羊毛好，而且不燃燒。(www.PolymerCN. net|N0.77288)3造船材料匈牙利研究將

28、玄武巖纖維用于造船業(yè)。用玄武巖連續(xù)纖維材料所造船艇，除較高力學(xué)性能之外，還獲得較好的耐海水性、耐熱性及隔音性，使船內(nèi)環(huán)境改善。玄武巖連續(xù)纖維還具有良好的加工性，可用于制造非織造布以及多種復(fù)合織物。據(jù)稱，低價(jià)的玄武巖連續(xù)纖維非織造布，能使船體質(zhì)量減輕，成本與使用E-玻璃纖維非織造布相同。Kamenny Vek公司現(xiàn)可生產(chǎn)多種玄武巖連續(xù)纖維織物，滿足有關(guān)造船的需要。(www. PolymerCN. net|N0.77288)4過(guò)濾材料加拿大亞伯力(Albarrie) 公司是一家有30多年歷史的環(huán)保工業(yè)用集塵濾料的專業(yè)公司。他們將玄武巖纖維用作過(guò)濾針刺氈的基布已經(jīng)有10多年的歷史了。俄羅斯與烏克蘭用

29、玄武巖制成的過(guò)濾布等已經(jīng)完全能在高溫條件下工作。(www.PolymerCN. net|NO.77288)5軍工、航空航天材料由于高溫下的穩(wěn)定性，以玄武巖連續(xù)纖維為增強(qiáng)材料制成各種性能優(yōu)異的復(fù)合材料，在火箭、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機(jī)、核潛艇、軍艦、坦克等武器裝備的國(guó)防軍工領(lǐng)域及航空航天領(lǐng)域也有廣泛的應(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。6玄武巖纖維在水泥基復(fù)合材料中的應(yīng)用前景展望雖然國(guó)內(nèi)用玄武巖增強(qiáng)水泥或混凝土的例子還不多，但從其性能看，玄武巖纖維與其他增強(qiáng)纖維比對(duì)水泥或混凝土具有較好的增強(qiáng)效果。例如用玄武巖纖維增強(qiáng)鐵路水泥枕木可解決

30、其耐久性，尤其適合在青藏高原等氣候多變地區(qū)使用。由于抗堿性較好，據(jù)估計(jì)玄武巖纖維混凝土可使用 50100年。用玄武巖纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料還可降低制品的成本。玄武巖纖維可用來(lái)代替鋼筋增強(qiáng)混凝土。鋼筋增強(qiáng)混凝土板是一種在路橋建筑中普遍使用的混凝土制品。鋼筋長(zhǎng)期在水泥中容易產(chǎn)生銹蝕造成建筑結(jié)構(gòu)的破壞。國(guó)外于上世紀(jì)90年代開始推廣用玻璃纖維增強(qiáng)筋來(lái)替代鋼筋。研究表明玻璃纖維的拉伸強(qiáng)度高于鋼筋，受水泥的侵蝕遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼筋，尤其是對(duì)于直接暴露在易遭受海水、海風(fēng)影響的沿海地區(qū)的建筑、 橋梁、公路、停車場(chǎng)，更能體現(xiàn)出用玻璃纖維增強(qiáng)比鋼筋優(yōu)越的特性。而玄武巖纖維的抗堿 性能優(yōu)于玻璃纖維，拉伸強(qiáng)度也更高一些，更可

31、大大提高混凝土制品的使用壽命。由于玄武巖纖維具有較高的強(qiáng)度、彈性模量、耐高溫和優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能，其在水泥基復(fù)合材料中有廣闊的應(yīng)用前景。 用玄武巖短纖維或連續(xù)纖維編織物、無(wú)捻粗紗制成的材料，為在加固堤壩、 水電站水壩、高速公路和立交橋以及瀝青混凝土路面、飛機(jī)起落跑道等重要且經(jīng)常受到高濕度、酸、堿、鹽類介質(zhì)作用的建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用開辟了廣闊的前景。連續(xù)玄武巖纖維（CBF）的發(fā)展及應(yīng)用前景摘要：介紹了連續(xù)玄武巖纖維的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，連續(xù)玄武巖纖維性能和應(yīng)用領(lǐng)域，表明連 續(xù)玄武巖纖維用于防火隔熱材料，過(guò)濾材料，增強(qiáng)復(fù)合材料，電子技術(shù)等具有明顯的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合連續(xù)玄武 巖生產(chǎn)工藝目前存在的問(wèn)題，給岀

32、了幾點(diǎn)建議并提岀了要盡快制定玄武巖纖維的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)連續(xù)玄武 巖纖維的安全可持續(xù)發(fā)展。連續(xù)玄武巖纖維（CBF）是以天然的火山噴出巖作為原料，將其破碎后加入熔窯中，在1450C1500C熔融后，通過(guò)鉑銠合金拉絲漏板制成的連續(xù)纖維。以CBF為增強(qiáng)體可制成各種性能優(yōu)異的復(fù)合材料，可廣泛應(yīng)用于消防、環(huán)保、航空航天、軍工、車船制造、工程塑料、建筑等軍工和民用領(lǐng)域，故CBF被譽(yù)為21世紀(jì)的新材料1 o隨著國(guó)外工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)以及新市場(chǎng)的不斷開拓，玄武巖纖維有望成為第四大高強(qiáng)高模纖維。1國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究狀況1.1國(guó)外發(fā)展研究狀況以玄武巖為主要原料生產(chǎn)的巖棉自從1840年首先在英國(guó)威爾斯試制成功到現(xiàn)在已有1

33、60多年的歷史2。1922年在美國(guó)專利（OS1438428）出現(xiàn)由法國(guó)人Paul提出玄武巖纖維制造技術(shù)，但沒(méi)有實(shí)質(zhì)性生產(chǎn)。20世紀(jì)50年代初期，德國(guó)、捷克和波蘭等東歐國(guó)家以玄武巖為原料，采用離心法生產(chǎn)岀了纖維平均直徑為25卩m 30 g m的玄武巖棉。隨后60年代初期，美國(guó)、前蘇聯(lián)、德國(guó)等大力發(fā)展垂直立吹法生產(chǎn) 工藝，使玄武巖棉產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)前蘇聯(lián)引進(jìn)了德國(guó)立吹法制造礦物棉的生產(chǎn)專利，在消化、吸收的基礎(chǔ)上，成功地將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于玄武巖棉的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為日產(chǎn)38噸40噸玄武巖棉。玄武巖纖維的研究工作主要集中在前蘇聯(lián)。玄武巖纖維于19531954年由蘇聯(lián)莫斯科玻璃和塑料研究院開發(fā)岀3。蘇聯(lián)早在

34、20世紀(jì)6070年代就致力于連續(xù)玄武巖纖維的研究工作，烏克蘭建筑材料工業(yè)部設(shè)立了專門的別列 切絕熱隔音材料科研生產(chǎn)聯(lián)合體，主要任務(wù)是研制CBF及其制品制備工藝的生產(chǎn)線。聯(lián)合體的科研實(shí)驗(yàn)室于1972年開始研制制備 CBF曾經(jīng)研制出20多種CBF制品的生產(chǎn)工藝4。1973年，前蘇聯(lián)新聞機(jī)構(gòu)報(bào)道 了有關(guān)玄武巖纖維材料在其國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的情況。1985年在前蘇聯(lián)的烏克蘭率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品全部用于前蘇聯(lián)國(guó)防軍工和航天、航空領(lǐng)域。1991年前蘇聯(lián)解體后，此項(xiàng)目開始公開，并用于民用項(xiàng)目。目前連續(xù)玄武巖主要研發(fā)及生產(chǎn)基地 在俄羅斯及烏克蘭兩個(gè)國(guó)家。蘇聯(lián)的解體，客觀上影響了CBF的推廣應(yīng)用，但是，由于玄武巖

35、纖維具有有別于碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維的一系列優(yōu)異性能，而且性價(jià)比好，引起了美國(guó)、歐盟等國(guó)防 軍工領(lǐng)域的高度重視。1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展研究現(xiàn)狀我國(guó)自20世紀(jì)70年代起，就斷斷續(xù)續(xù)地開展對(duì) CBF的研究，但未獲得成功。2001年我國(guó)哈爾 濱工業(yè)大學(xué)組建了專門的研究隊(duì)伍致力于玄武巖纖維制備技術(shù)的研發(fā)。2004 年哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究院與成都航天萬(wàn)欣科技有限公司組建了成都航天拓鑫科技有限公司，進(jìn)一步研究改進(jìn)玄武巖連續(xù)纖維制造設(shè) 備功能，開發(fā)出玄武巖纖維終端產(chǎn)品。2002 年，我國(guó)正式將連續(xù)玄武巖纖維列入國(guó)家863 計(jì)劃，承擔(dān)該課題項(xiàng)目的深圳俄金碳材料科技有限公司 (由深圳黃金屋真空科技有限公

36、司與俄羅斯一家軍工材料研究院合資組建的) 和大型民營(yíng)企業(yè)橫店集團(tuán)等 3 家股東注資 2000 萬(wàn)人民幣， 于 2003年 12月成立了橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司。 經(jīng)近 兩年來(lái)的技術(shù)開發(fā)，橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司采用創(chuàng)新的生產(chǎn)技術(shù)和“一步法”工藝，取得 了以純天然玄武巖 ( 不添加任何輔料 )為原料生產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的研發(fā)成果，并成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。 該公司不僅掌握了電熔爐、火焰爐、氣電結(jié)合的生產(chǎn)技術(shù)，而且生產(chǎn)的多軸向織物樹脂基復(fù)合材料及玄武 巖纖維片材等復(fù)合材料等產(chǎn)品得到軍工和民用領(lǐng)域有關(guān)用戶的認(rèn)可。目前，發(fā)展中的橫店集團(tuán)上海俄金玄武巖纖維有限公司是繼俄羅斯等獨(dú)聯(lián)體與美國(guó)

37、之后的全世界具 有一定規(guī)模、排名第六位的生產(chǎn)工廠。玄武巖連續(xù)纖維的發(fā)展規(guī)劃有專家學(xué)者預(yù)測(cè)：2010年全國(guó)生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維1萬(wàn)t , 2020年為7萬(wàn)t10萬(wàn)t。2玄武巖纖維(CBF)的性能2.1 新型環(huán)保性材料CBF具有非人工合成的純天然性，加之生產(chǎn)過(guò)程無(wú)害，且產(chǎn)品壽命長(zhǎng)，是一種低成本、高性能、潔凈程度理想的新型綠色主動(dòng)環(huán)保材料。由于玄武巖熔化過(guò)程中沒(méi)有硼和其他堿金屬氧化物排出，使CBF制造過(guò)程的池爐排放煙塵中無(wú)有害物質(zhì)析出，不向大氣排放有害氣體，無(wú)工業(yè)垃圾及有毒物質(zhì)污染環(huán)境。 玄武巖纖維在很大程度上可代替玻璃纖維，被廣泛用于航天航空、石油化工、汽車、建筑等多領(lǐng)域，因而，CBF被譽(yù)為21世紀(jì)

38、“火山巖變絲”、“點(diǎn)石成金”的新型環(huán)保纖維。2.2 功能性優(yōu)良的材料CBF是繼碳纖維、芳綸纖維和超高分子量聚乙烯纖維的第四大高技術(shù)纖維支柱，在許多條件下可替 代碳纖維、芳綸纖維，在某些場(chǎng)合甚至比上述兩種纖維性能還好。玄武巖纖維及其制品的異常優(yōu)越性能具 體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1) 顯著的耐高溫性能和熱震穩(wěn)定性。CBF的使用溫度范圍為260C880C，這一溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高 于芳綸纖維、無(wú)堿 E 玻纖、石棉、巖棉、不銹鋼，接近硅纖維、硅酸鋁纖維和陶瓷纖維；熱震穩(wěn)定性好，在500 C溫度下保持不變，在900 'C時(shí)原始重量?jī)H損失 3%5。(2) 較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)。 CBF的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.031W

39、/mK0.038W/m K,低于芳綸纖維、硅酸鋁 纖維、無(wú)堿玻纖、巖棉、硅纖維、碳纖維和不銹鋼。(3) 高的彈性模量和抗拉強(qiáng)度。CBF的彈性模量為：9100kg/mmA 11000kg/mm2,高于無(wú)堿玻纖、石棉、芳綸纖維、聚丙稀纖維和硅纖維。CBF的抗拉強(qiáng)度為38004800MPa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)。(4) 化學(xué)穩(wěn)定性好。CBF的耐酸性和耐堿性均比鋁硼硅酸鹽纖維好67。其耐久性、耐候性、 耐紫外線照射、耐水性、抗氧化等性能均可與天然玄武巖石頭相比美。(5) 吸音系數(shù)較高。CBF的吸音系數(shù)為0.90.99,高于無(wú)堿玻纖和硅

40、纖維；優(yōu)良的透波性和一定 的吸波性，吸音和隔音性能優(yōu)異，具有良好的隱身性能 ,可制做隱身材料。(6) 良好的電絕緣性和介電性能。CBF的比體積電阻較高為 1X 1012Q m,大大高于無(wú)堿玻纖和硅 纖維；體積電阻率比電絕緣 E玻璃纖維高一個(gè)數(shù)量級(jí)，介電損失角正切高50%。(7) 較低的吸濕性。CBF的吸濕性低于0.1%,低于芳綸纖維、巖棉和石棉。(8) 天然的硅酸鹽相溶性。與水泥、混凝土的分散性好，結(jié)合力強(qiáng)，熱脹冷縮系數(shù)一致，耐候性 好。3玄武巖纖維(CBF)的應(yīng)用3.1 防火隔熱領(lǐng)域的應(yīng)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

41、不燃性、耐溫性(269 C650 C)、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)是比重較芳綸纖維大，穿著的舒適感不如芳綸纖維防火服。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。CBF織成的防火布耐高溫、隔熱效果好、無(wú)熔融滴落、無(wú)有毒氣體排出、無(wú)熱收縮，是防火服、防 火毯、防火簾的優(yōu)良材料，耐溫可高達(dá)650 C，極限氧指數(shù)大于 68，大大優(yōu)于芳綸等到有機(jī)纖維。CBF的高溫使用性能雖然低于氧化鋁纖維、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最 好的。再?gòu)男詢r(jià)比看， CBF價(jià)格是所有高性能纖維中最低的。國(guó)外一直將杜邦

42、的Kavlar、Nomex Teflon作為防火面料的首選，雖然具有抗高溫、抗化學(xué)反應(yīng)的性能，但是在370C以上的高溫下被碳化和分解。CBF用于防火服正處于起步階段，由于其起本身的特殊性能，用于防火服領(lǐng)域有較大的優(yōu)勢(shì)。玄武巖纖維 是無(wú)機(jī)纖維，具有不燃性、耐溫性(-269 'C700 C)、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)是重量較芳綸纖維大，穿著的舒適感不如芳綸纖維防火服。3.2 在過(guò)濾環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用CBF是一種新型的綠色環(huán)保材料，可用于環(huán)保領(lǐng)域有害介質(zhì)、氣體的過(guò)濾、吸附和凈化，特別是在 高溫過(guò)濾領(lǐng)域，CBF的長(zhǎng)期使用溫度是650 C，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)過(guò)

43、濾材料，是過(guò)濾基布、過(guò)濾材料、耐高溫氈的 首選材料。目前過(guò)濾材料主要有天然纖維、各種合成纖維、各種無(wú)機(jī)纖維和金屬纖維。由于對(duì)耐高溫提出了更高 的要求，又引進(jìn)了 Nomex、 Procon 、 Torcon 、 Basfil 、 P84 等。但是，目前所有的過(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 C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)用集塵濾料的專業(yè)公司。他們將CBF用作過(guò)濾針刺氈的支基布已經(jīng)有 10多年的歷史了。3.3CBF 增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用CBF 具有良好的技術(shù)特性

44、：低容重，低導(dǎo)熱率，低吸濕率和對(duì)腐蝕介質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠降低結(jié) 構(gòu)重量，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。玄武巖纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù) 合材料是制造坦克裝甲車輛的車身材料，可減輕其重量；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、坦克裝甲車輛的薄板裝 甲、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩、減振裝置等等方面有大量的應(yīng)用。在船舶工業(yè)中可大量用于船殼體、機(jī)倉(cāng)絕熱隔音和 上層建筑；用CBF蜂窩板可制成火車車廂板，既減輕了車廂的重量，又是一種良好的阻燃材料。CBF具有良好的增強(qiáng)效應(yīng)單纖維拔絲試驗(yàn)表明，CBF與環(huán)氧聚合物的粘合能力

45、高于 E玻璃纖維,而且在采用硅烷偶聯(lián)劑處理后其粘合能力還會(huì)進(jìn)一步提高，因此，玄武巖纖維可以代替即將禁用的石棉來(lái) 作為耐高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、 橡膠技術(shù)制品等增強(qiáng)材料， 也可用于制作制動(dòng)器、 離合器等磨擦片的增強(qiáng)材料。 表 2 為各種纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的機(jī)械性能比較。表 2 各種纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的機(jī) 械性能比較 2另外，CBF還是碳纖維的低價(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。所以玄武巖纖維 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。3.4 在電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用CB

46、F具有良好的介電性能。其含有較多的導(dǎo)電氧化物，是不適合做介電材料的，但是采用某種浸潤(rùn) 劑處理纖維表面后，其介電損失角正切比常規(guī)玻纖大大降低，它的體積電阻率比 E玻璃纖維高1個(gè)數(shù)量級(jí)，所以CBF非常適合用于耐熱介電材料1。CBF是優(yōu)良的絕緣材料，利用這一介電特性和吸濕率低、耐溫好的特性，可以制成高質(zhì)量印刷電路 板，此外，CBF還可以用作風(fēng)力發(fā)電葉片的增強(qiáng)材料8。4玄武巖纖維（CBF）生產(chǎn)工藝雖然CBF的生產(chǎn)技術(shù)看似簡(jiǎn)單，但實(shí)際上頗為復(fù)雜，需要很多的技術(shù)訣竅。為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量玄武巖的 工業(yè)生產(chǎn)，需要考慮各方面的技術(shù)復(fù)雜性和設(shè)計(jì)專用設(shè)備。盡管連續(xù)玄武巖纖維在各個(gè)方面表現(xiàn)出優(yōu)異的特性， 但是如果想要將這些特性發(fā)揮出來(lái)， 仍有一些 技術(shù)上困難要去克服。5 目前面臨的問(wèn)題5.1 玄武巖成分波動(dòng)大CBF的生產(chǎn)存在一些困難。不同類型的玄武巖礦石具有不同的特性和化學(xué)結(jié)構(gòu)。由于玄武巖是由地 球熔巖形成的，因此造成它