玄武岩是一种遍布全球的火山火成岩，历史上曾被用于建筑浇筑，例如制作瓷砖和板材，以及作为混凝土骨料。这种岩石强度高、耐磨损、耐热性好。玄武岩已被研究并应用于多种工业和军事领域，尤其是在二战后，其在战争中的应用价值得到了广泛的研究。
玄武岩纤维制造的首个专利于1923年由法国人保罗·德赫（Paul Dhé）获得，此后一直应用于工业领域。这种高强度材料可以加工成细纤维，再纺成纱线，从而增强强度并为未来的用途做好准备。
用玄武岩纤维纱线织成的产品——例如 玄武岩套管, 排气胶带, 玄武岩绳和 玄武岩窗槽垫片这些材料强度高、柔韧性好、耐热且可回收，因此用途广泛，是高温应用的理想材料，通常优于玻璃纤维等类似材料。常见的排气隔热用途包括：包裹隔热层以减少乘用车和摩托车的过热，以及用于密封烤箱门的隔热层。
玄武岩纤维的历史
玄武岩纤维因其在军事和工业领域的应用而拥有丰富多彩的历史，这在冷战时期尤为重要，当时美国和苏联官员都开始研究玄武岩在军事装备中的不同用途。
美国西北部地区蕴藏着丰富的玄武岩矿藏，华盛顿州立大学曾在此开展研究，旨在更好地了解玄武岩纤维的化学性质和提取工艺，以及如何拓展其应用范围。康宁和欧文斯等美国玻璃公司也曾参与玄武岩纤维的独立研究和专利申请，直到20世纪70年代，玄武岩纤维的研究才被搁置，转而专注于其他玻璃产品，例如S-2玻璃或E玻璃。
二战后，东欧莫斯科、布拉格和其他苏联城市的科研团体开展了自己的研究，这些研究后来被苏联国防部收归国有，并集中在乌克兰基辅，在那里，玄武岩研究和军事产品被设计、测试和制造。
1911年苏联解体后，许多研究成果被解密并向公众开放。例如，玄武岩纤维的研究对于推广玄武岩胶带技术至关重要。
玄武岩纤维是如何制成的？
玄武岩纤维与玻璃纤维类似，生产工艺也相似，但两者之间存在一些关键差异，最终使得玄武岩纤维的生产比玻璃纤维更容易。
首先，将玄武岩原石破碎、清洗、分离，然后送入高温燃气炉的熔池中。与玻璃纤维生产不同，玻璃纤维生产除了以石英砂为主要原料外，还包含多种衍生物，而玄武岩纤维则完全由单一的玄武岩原料制成。这使得原料能够一次性全部送入熔炉，简化了生产流程。相比之下，玻璃纤维生产则需要在送入熔炉前对每种原料进行单独计量。然而，玄武岩纤维生产的一个缺点是，制造商对玄武岩原石的纯度和一致性控制较弱，因此从优质矿场采购原料至关重要。
碎玄武岩随后进入熔炉，并在1500°C/2732°F的温度下熔化。与透明的玻璃不同，不透明的玄武岩会吸收而非透射红外能量。因此，传统玻璃熔炉中使用的顶置式燃气燃烧器难以均匀加热所有玄武岩混合物。与玻璃相比，使用顶置式燃气时，熔化的玄武岩必须在储料槽中保持更长时间才能确保温度均匀。
接下来，玄武岩纤维通过铂铑合金套管成型，其成型过程与玻璃纤维的成型过程类似。纤维冷却后，涂覆上浆剂，然后将材料送至速度可控的纤维拉伸设备和卷绕设备，最终将玄武岩纤维卷绕成卷，以备后续使用。
由于玄武岩纤维丝比玻璃纤维丝更具磨蚀性，因此衬套需要更频繁地更换，成本也更高。然而，用于玄武岩纤维生产的现代衬套的使用寿命与玻璃纤维生产中使用的衬套相似。
纤维生产出来后，会被添加到最终产品中，例如用玄武岩纤维制成的排气套管。虽然这是这种加工材料最常见的用途，但另一种常见用途是在…… 家和炉火 工业，哪里 绳索 or 窗槽密封条 被利用。
虽然玄武岩纤维的生产在最后阶段可能比玻璃纤维的生产更耗时耗力，但用于玄武岩排气带和套管的纤维在复合材料和需要极端温度保护的应用中，其耐久性、强度和使用寿命都更胜一筹。
玄武岩纤维有哪些益处？
玄武岩纤维具有几个核心优势，使得这种材料在工业上具有广泛的应用前景。
- 热阻
- 耐腐蚀性和耐火性
- 吸水率低
- 防止电传导
- 抗紫外线
- 电磁辐射阻力
- 耐酸性
最近一项研究对比了采用相同工艺制成的环氧玻璃纤维和玄武岩纤维，发现玄武岩纤维也具有以下特性：
- 更高的拉伸模量
- 更高的抗拉强度
- 更高的层间剪切强度
- 比强度提高 40%
- 比刚度提高20%
玄武岩纤维的抗冲击性能使其显著优于玻璃纤维和碳纤维。例如，研究发现，玄武岩纤维纱线的比能量吸收能力比结构相似的玻璃纤维混合材料高约35%，比类似的编织碳纤维混合材料高约17%。
玄武岩纤维的生产过程比玻璃纤维更环保，因为它是火山副产品，有利于保障工人安全和空气质量。这减少了纤维生产过程中温室气体的排放。此外，玄武岩是一种惰性、不可燃的天然材料，因此比其他增强纤维更易于回收利用——汽车和其他行业都非常重视这一点。
在玄武岩和玻璃之间做出选择
遗憾的是，即使现代技术不断进步，玄武岩纤维产品的价格仍然高于类似的玻璃纤维制品，例如E玻璃。然而，玄武岩纤维套管等产品在性能方面的优势，使得增加的成本物有所值，是对您产品性能的一项值得的投资。
玄武岩纤维相比E玻璃纤维具有更高的强度、刚度、抗冲击性、耐腐蚀性、防水性和耐热性。这些特性使得玄武岩纤维制成的套管、排气胶带、绳索和其他材料成为隔热防护的首选。
如果您想了解玄武岩纤维产品如何为您的产品或业务带来益处， 联系 Davlyn 集团 今天就联系我们，为您量身定制最符合您需求的解决方案。
来源
