玄武巖纖維的特性與應(yīng)用
與玻璃纖維、巖棉、石棉、化學(xué)纖維相比，玄武巖纖維及其制品同時在很多方面表現(xiàn)出異常的優(yōu)越性能。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①高使用溫度。玄武巖纖維的使用溫度范圍為-260℃～880℃，這一溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于聚丙聚纖維、芳綸纖維、無堿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；②較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)。玄武巖纖維的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.031W/m·K～0.038W/m·K,低于芳綸纖維、硅酸鋁纖維、無堿玻纖、巖棉、硅纖維、碳纖維和不銹鋼；③高的彈性模量。玄武巖纖維的彈性模量為：9100kg/mm2～11000kg/mm2,高于無堿玻纖、石棉、芳綸纖維、聚丙稀纖維和硅纖維；④經(jīng)熱處理后強(qiáng)度的損失較低，低于無堿玻纖（其他纖維暫無數(shù)據(jù)提供）;⑤化學(xué)穩(wěn)定性（耐酸堿腐蝕能力）較強(qiáng)，高于巖棉、無堿玻纖、硅纖維；⑥吸音系數(shù)較高，玄武巖纖維的吸音系數(shù)為0.9～0.99,高于無堿玻纖和硅纖維；⑦比體積電阻較高，玄武巖纖維的比體積電阻為1×102ohm.m,大大高于無堿玻纖和硅纖維；⑧較低的吸濕性，玄武巖纖維的吸濕性低于0.1%,低于芳綸纖維、巖棉和石棉。
連續(xù)玄武巖纖維可被制成粗紗、細(xì)紗、土工布、編織布、短切紗、針刺氈、套管等，應(yīng)用于不同領(lǐng)域。玄武巖纖維具有優(yōu)越的化學(xué)、物理、力學(xué)及高溫性能，因此它可在各行各業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用。
①防火隔熱領(lǐng)域的應(yīng)用：玄武巖纖維織成的防火布耐高溫、隔熱效果好、無熔融滴落、無有毒氣體排出、無熱收縮，是防火服、防火毯、防火簾的優(yōu)良材料，耐溫可高達(dá)650℃，極限氧指數(shù)大于68,大大優(yōu)于芳綸等到有機(jī)纖維。
②基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用：玄武巖纖維拉伸強(qiáng)度高、耐酸堿、化學(xué)性能穩(wěn)定，可部分替代碳纖維片，用于基礎(chǔ)設(shè)施的修復(fù)、更新和加固；亦可替代聚脂纖維、聚炳烯纖維、聚炳烯腈纖維，用于增強(qiáng)砂漿混凝土和瀝青混凝土，具有較強(qiáng)的防滲抗裂功效，可廣泛用于高速公路、飛機(jī)跑道、海港碼頭、水電工程建筑等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域。 ③在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用：玄武巖纖維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)、氣體的過濾、吸附和凈化，特別是在高溫過濾領(lǐng)域，玄武巖纖維的長期使用溫度是650℃，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)過濾材料，是過濾基布、過濾材料、耐高溫氈的首選材料。
④玄武巖纖維增強(qiáng)塑料（BFRP）的應(yīng)用：以玄武巖纖維為增強(qiáng)體的復(fù)合材料可用于防彈裝甲、雷達(dá)罩、炮管熱護(hù)、吸波透波隱身材料等國防領(lǐng)域；也可用于車船結(jié)構(gòu)、耐壓耐腐蝕管道、纏繞鋼瓶、印刷電路板等民用領(lǐng)域。
另外，玄武巖纖維還是碳纖維的低價替代品，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任何添加劑，是目前為止唯一的無環(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。
高技術(shù)纖維是國防軍工建設(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)系到國防科技工業(yè)的建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的升級。玄武巖纖維就是繼碳纖維、芳綸、超高相對分子質(zhì)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)國防科技戰(zhàn)略布局的一種新材料。
從新材料的制造成本看，中國具有低成本制造玄武巖纖維得天獨(dú)厚的條件。國家863計(jì)劃該課題的研究成果表明，我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的低成本、大規(guī)模發(fā)展玄武巖纖維的新技術(shù)、新裝置和新工藝。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)模尚處于初級階段，這給我們追趕乃至超過國外的先進(jìn)技術(shù)水平提供了很大的發(fā)展空間和市場機(jī)遇。在碳纖維短缺的時期，要積極開發(fā)新產(chǎn)品，以變應(yīng)變，把碳纖維的短缺當(dāng)作一個契機(jī)或轉(zhuǎn)機(jī)，開發(fā)以玄武巖纖維為原料的新產(chǎn)品。新產(chǎn)品開發(fā)要源于市場，更要高于市場，應(yīng)主動去引導(dǎo)市場，例如利用玄武巖纖維優(yōu)異的綜合性能和良好的性價比，去開發(fā)出更多的新產(chǎn)品。與其他高科技纖維的發(fā)展相比，我國玄武巖纖維的發(fā)展有希望“后來者居上”,并最終成為全世界最大的生產(chǎn)及應(yīng)用大國。