ახალი არაორგანული მწვანე მაღალი ხარისხის ბოჭკოვანი მასალა ბაზალტის ბოჭკო

რა არის ბაზალტის ბოჭკოვანი?
ბაზალტის ბოჭკო არის უწყვეტი ბოჭკო, რომელიც დამზადებულია ბუნებრივი ბაზალტის ქანისგან, როგორც ძირითადი ნედლეულისგან.1450-1500 ℃ ტემპერატურაზე დნობის შემდეგ, მაღალი სიჩქარით იხრება პლატინა-როდიუმის შენადნობის სახატავი ბუჩქის მეშვეობით.ფერი ზოგადად ყავისფერია და აქვს მეტალის ბზინვარება.იგი შედგება ოქსიდებისგან, როგორიცაა სილიციუმის დიოქსიდი, ალუმინის ოქსიდი, კალციუმის ოქსიდი, მაგნიუმის ოქსიდი, რკინის ოქსიდი და ტიტანის დიოქსიდი.ბაზალტის ბოჭკოს აქვს მრავალი შესანიშნავი თვისება, როგორიცაა მაღალი სიმტკიცე, ელექტრო იზოლაცია, კოროზიის წინააღმდეგობა, მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, დაბერების საწინააღმდეგო და ა.შ. და მას აქვს კარგი თავსებადობა გარემოსთან და არ წარმოქმნის მეორად დაბინძურებას.ამიტომ, ეს არის ნამდვილი მწვანე მაღალი ხარისხის ახალი გარემოს დაცვის მასალა.
ჩემმა ქვეყანამ ჩამოთვალა ბაზალტის ბოჭკო, როგორც ერთ-ერთი ოთხი ძირითადი ბოჭკოდან (ნახშირბადის ბოჭკოვანი, არამიდის ბოჭკოვანი, ულტრამაღალმოლეკულური წონის პოლიეთილენი, ბაზალტის ბოჭკო) ძირითადი განვითარებისთვის.ავიაციის და სხვა სფეროების საჭიროებებს ფართო გამოყენების პერსპექტივები აქვს.
ბაზალტის ბოჭკოს წარმოების პროცესი
ვულკანური ამოფრქვევის შედეგად წარმოქმნილი ბუნებრივი ბაზალტის ქანები გამოიყენება ნედლეულად, დაქუცმაცებული და ჩადებული დნობის ღუმელში, თბება 1450-1500°C-მდე დნობის მდგომარეობაში და სწრაფად ამოიღებება პლატინა-როდიუმის შენადნობის მავთულის და ბაზალტის ბოჭკოს მეშვეობით. იწარმოება ამ გზით.
მოკლედ, ბაზალტის ბოჭკოს დამზადების პროცესი გულისხმობს მყარი ვულკანური ბაზალტის ქანების აბრეშუმში მაღალ ტემპერატურაზე „გადაზიდვას“.
არსებული ტექნოლოგიით წარმოებული ბაზალტის ბოჭკოს დიამეტრი შეიძლება მიაღწიოს 6~13μm, რაც თმაზე თხელია.
მისი წარმოების პროცესი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში.
1
გამდნარი მაგმა

2

3

 

ნახატი
როგორც ამორფული არაორგანული სილიკატური ნივთიერება, ბაზალტის ბოჭკოს აქვს წარმოების ხანმოკლე პერიოდი, მარტივი პროცესი, არ არის სამრეწველო ნარჩენი წყალი და ნარჩენი გაზი და მაღალი დამატებითი ღირებულება.იგი ცნობილია როგორც "მწვანე ახალი მასალა" 21-ე საუკუნეში.

4

5

 

ბაზალტის ბოჭკოს შესანიშნავი შესრულება
სუფთა ბუნებრივი უწყვეტი ბაზალტის ბოჭკოები ოქროსფერია და გამოიყურება როგორც გლუვი ცილინდრები იდეალურად წრიული კვეთით.ბაზალტის ბოჭკოს აქვს მაღალი სიმკვრივე და მაღალი სიმტკიცე, ამიტომ მას აქვს შესანიშნავი აცვიათ წინააღმდეგობა და დაჭიმვის სიმტკიცე.ბაზალტის ბოჭკო არის ამორფული ნივთიერება და მისი მომსახურების ტემპერატურა ზოგადად -269~700°C (დარბილების წერტილი არის 960°C).ეს არის მჟავა და ტუტე რეზისტენტული, აქვს ძლიერი UV წინააღმდეგობა, დაბალი ჰიგიროსკოპიულობა და კარგი გარემოს წინააღმდეგობა.გარდა ამისა, მას აქვს კარგი იზოლაციის, მაღალი ტემპერატურის გაფილტვრა, რადიაციის წინააღმდეგობა და კარგი ტალღის გამტარიანობა, თერმული შოკის სტაბილურობა, გარემოს სისუფთავე და სტრუქტურული მუშაობის შესანიშნავი თანაფარდობა სტრუქტურის ხარისხთან.

6

საკმარისი ნედლეული
ბაზალტის ბოჭკო მზადდება ნახაზით ბაზალტის მადნის დნობის შემდეგ, ხოლო ბაზალტის მადნის მარაგი დედამიწაზე და მთვარეზე საკმაოდ ობიექტურია, ხოლო ნედლეულის ღირებულება შედარებით დაბალია.
ეკოლოგიურად სუფთა მასალები
ბაზალტის მადანი ბუნებრივი მასალაა, წარმოების პროცესში არ გამოიყოფა ბორი ან სხვა ტუტე ლითონის ოქსიდები, ამიტომ კვამლში და მტვერში მავნე ნივთიერებები არ ილექება და არ დააბინძურებს ატმოსფეროს.გარდა ამისა, პროდუქტს აქვს ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, ამიტომ ეს არის ახალი ტიპის მწვანე აქტიური გარემოს დაცვის მასალა დაბალი ღირებულებით, მაღალი ეფექტურობით და იდეალური სისუფთავით.
მაღალი ტემპერატურისა და წყლის წინააღმდეგობა
უწყვეტი ბაზალტის ბოჭკოს ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონი არის -269~700°C (დარბილების წერტილი არის 960°C), ხოლო მინის ბოჭკოს არის -60~450°C, ხოლო ნახშირბადის ბოჭკოს მაქსიმალური სამუშაო ტემპერატურა შეიძლება მხოლოდ 500-ს მიაღწიოს. °C.განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ბაზალტის ბოჭკო მუშაობს 600°C ტემპერატურაზე, მისი სიძლიერე მოტეხილობის შემდეგ კვლავ შეუძლია შეინარჩუნოს თავდაპირველი სიმტკიცის 80%.როდესაც ის მუშაობს 860°C ტემპერატურაზე შეკუმშვის გარეშე, მინერალური ბამბაც კი, რომელსაც აქვს შესანიშნავი ტემპერატურული წინააღმდეგობა, შეუძლია ამ დროს შეინარჩუნოს სიმტკიცე მხოლოდ მოტეხილობის შემდეგ.50%-60%, შუშის ბამბა მთლიანად განადგურებულია.ნახშირბადის ბოჭკო გამოიმუშავებს CO-ს და CO2-ს დაახლოებით 300°C ტემპერატურაზე.ბაზალტის ბოჭკოებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ მაღალი სიმტკიცე ცხელი წყლის მოქმედებით 70 °C ტემპერატურაზე, ხოლო ბაზალტის ბოჭკოებმა შეიძლება დაკარგონ სიძლიერის ნაწილი 1200 საათის შემდეგ.
კარგი ქიმიური სტაბილურობა და კოროზიის წინააღმდეგობა
უწყვეტი ბაზალტის ბოჭკო შეიცავს კომპონენტებს, როგორიცაა K2O, MgO) და TiO2, და ეს კომპონენტები ძალზე სასარგებლოა ბოჭკოს ქიმიური კოროზიის წინააღმდეგობისა და წყალგამძლეობის გასაუმჯობესებლად და ძალიან მნიშვნელოვან როლს თამაშობს.შუშის ბოჭკოს ქიმიურ სტაბილურობასთან შედარებით, მას უფრო მეტი უპირატესობა აქვს, განსაკუთრებით ტუტე და მჟავე გარემოში.ბაზალტის ბოჭკოს ასევე შეუძლია შეინარჩუნოს მაღალი წინააღმდეგობა გაჯერებულ Ca(OH)2 ხსნარში და ტუტე მედიაში, როგორიცაა ცემენტი.ტუტე კოროზიის თვისებები.
ელასტიურობისა და ელასტიურობის მაღალი მოდული
ბაზალტის ბოჭკოს ელასტიურობის მოდული შეადგენს: 9100 კგ/მმ-11000 კგ/მმ, რაც უფრო მაღალია ვიდრე ტუტე თავისუფალი მინის ბოჭკოს, აზბესტის, არამიდის ბოჭკოს, პოლიპროპილენის ბოჭკოსა და სილიკონის ბოჭკოს.ბაზალტის ბოჭკოების დაჭიმვის სიძლიერე არის 3800-4800 მპა, რაც უფრო მაღალია, ვიდრე ნახშირბადის ბოჭკოების, არამიდის, PBI ბოჭკოების, ფოლადის ბოჭკოების, ბორის ბოჭკოების და ალუმინის ბოჭკოების სიძლიერე და შედარებულია S მინის ბოჭკოსთან.ბაზალტის ბოჭკოს აქვს სიმკვრივე 2.65-3.00 გ/სმ3 და მაღალი სიხისტე 5-9 მოჰსის შკალაზე, ამიტომ აქვს შესანიშნავი აცვიათ წინააღმდეგობა და დაჭიმვის სიმტკიცე.მისი მექანიკური სიმტკიცე ბევრად აღემატება ბუნებრივ ბოჭკოებსა და სინთეზურ ბოჭკოებს, ამიტომ იგი იდეალური გამაგრების მასალაა და მისი შესანიშნავი მექანიკური თვისებები წინა პლანზეა ოთხი მაღალი ხარისხის ბოჭკოდან.
შესანიშნავი ხმის იზოლაცია
უწყვეტი ბაზალტის ბოჭკოს აქვს შესანიშნავი ხმის საიზოლაციო და ხმის შთანთქმის თვისებები.სხვადასხვა სიხშირეზე ბოჭკოს ხმის შთანთქმის კოეფიციენტიდან შეიძლება ცნობილი იყოს, რომ მისი ხმის შთანთქმის კოეფიციენტი მნიშვნელოვნად იზრდება სიხშირის მატებასთან ერთად.მაგალითად, თუ შეირჩევა 1-3μm დიამეტრის ბაზალტის ბოჭკოსგან დამზადებული ხმის შთამნთქმელი მასალა (სიმკვრივე 15 კგ/მ3, სისქე 30მმ), ბოჭკო არ დაზიანდება აუდიო სიხშირის პირობებში 100-300 ჰც. , 400-900 ჰც და 1200-7 000 ჰც.მასალების ხმის შთანთქმის კოეფიციენტებია 0. 05~0.15, 0.22~0.75 და 0.85~0.93, შესაბამისად.
გამორჩეული დიელექტრიკული თვისებები
უწყვეტი ბაზალტის ბოჭკოს მოცულობითი რეზისტენტობა სიდიდის ბრძანებით აღემატება E მინის ბოჭკოს და მას აქვს კარგი დიელექტრიკული თვისებები.მიუხედავად იმისა, რომ ბაზალტის მადანი შეიცავს გამტარ ოქსიდს, რომლის მასობრივი ფრაქცია თითქმის 0.2-ს შეადგენს, სპეციალური დამატენიანებელი აგენტით ზედაპირის სპეციალური დამუშავების შემდეგ, ბაზალტის ბოჭკოს დიელექტრიკული დანაკარგის ტანგენტი 50%-ით დაბალია, ვიდრე მინის ბოჭკოს და ბოჭკოს მოცულობითი წინააღმდეგობა. ასევე უფრო მაღალია ვიდრე მინის ბოჭკოვანი.
ბუნებრივი სილიკატური თავსებადობა
მას აქვს კარგი დისპერსია ცემენტთან და ბეტონთან, ძლიერი დამაკავშირებელი ძალა, თანმიმდევრული თერმული გაფართოებისა და შეკუმშვის კოეფიციენტი და კარგი ამინდის წინააღმდეგობა.
დაბალი ჰიგიროსკოპიულობა
ბაზალტის ბოჭკოს ჰიგიროსკოპიულობა 0,1%-ზე ნაკლებია, რაც უფრო დაბალია ვიდრე არამიდის ბოჭკოს, ქვის ბამბისა და აზბესტის.
დაბალი თბოგამტარობა
ბაზალტის ბოჭკოს თბოგამტარობა არის 0,031 W/m·K -0,038 W/m·K, რაც უფრო დაბალია ვიდრე არამიდის ბოჭკოს, ალუმინის სილიკატური ბოჭკოების, ტუტესაგან თავისუფალი მინის ბოჭკოების, ქვის ბამბის, სილიკონის ბოჭკოების, ნახშირბადის ბოჭკოებისა და უჟანგავი. ფოლადი.
სხვა ბოჭკოებთან შედარებით, ბაზალტის ბოჭკოს აქვს შესანიშნავი შესრულება მრავალ ასპექტში.

ელემენტი

უწყვეტი ბაზალტის ბოჭკოვანი

ნახშირბადის ბოჭკოვანი

არამიდის ბოჭკოვანი

შუშის ბოჭკოვანი

სიმკვრივე/(გ•სმ-3)

2.6-2.8

1.7-2.2

1.49

2.5-2.6

ოპერაციული ტემპერატურა/℃

-260~880

2000 წ

250

-60~350

თბოგამტარობა/(W/m•K)

0,031-0,038

5-185

0,04-0,13

0,034-0,040

მოცულობის წინააღმდეგობა/(Ω•მ)

1×1012

2×10-5

3×1013

1×1011

ხმის შთანთქმის კოეფიციენტი /%

0,9-0,99

0,8-0,93

ელასტიური მოდული/GPa

79.3-93.1

230-600 წწ

70-140 წწ

72,5-75,5

დაჭიმვის სიძლიერე/MPa

3000-4840 წწ

3500-6000

2900-3400 წწ

3100-3800 წწ

მონოფილამენტის დიამეტრი/მმ

9-25

5-10

5-15

10-30

დრეკადობა შესვენებისას/%

1.5-3.2

1.3-2.0

2.8-3.6

2.7-3.0

ბაზალტის ბოჭკოს გამოყენება

8

უხილავი
ბაზალტის ბოჭკოს აქვს მაღალი სიმტკიცის და მაღალი და დაბალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის მახასიათებლები, რაც ძალიან შესაფერისია თვითმფრინავებისა და რაკეტების ზედაპირის მასალის მოთხოვნილებებისთვის.ამავდროულად, მას აქვს ტალღის შთანთქმის და მაგნიტური გამტარიანობის მახასიათებლები, რომელსაც შეუძლია გააცნობიეროს რადარის უხილავი.ასე რომ, ბაზალტის ნახშირბადის ბოჭკოს შეუძლია ნაწილობრივ შეცვალოს ნახშირბადის ბოჭკოები სტელსი თვითმფრინავებისა და რაკეტებისთვის.

9

ტყვიაგაუმტარი
დღეისათვის ულტრამაღალი მოლეკულური წონის პოლიეთილენის ბოჭკოები ჩვეულებრივ გამოიყენება ტყვიაგაუმტარი ჟილეტებისთვის, რომლებსაც აქვთ დაბალი სითბოს წინააღმდეგობა და მათი სიძლიერე და მოდული მცირდება ტყვიების მაღალტემპერატურულ დნობისას, რაც გავლენას მოახდენს ტყვიაგაუმტარ ეფექტზე.ამის საპირისპიროდ, ბაზალტის ბოჭკოს აქვს ძლიერი მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, ამიტომ ეს პრობლემა არ არსებობს.

1010 წ

აერონავტიკა
ბაზალტის ბოჭკოს აქვს დაბალი თბოგამტარობა და კარგი ცეცხლგამძლეობა.სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონი არის -269°C~700°C, რომელიც მდგრადია როგორც მაღალი, ასევე დაბალი ტემპერატურის მიმართ.აერონავტიკის სფეროში მასალების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, რუსეთის საჰაერო კოსმოსური მასალების უმეტესობა დამზადებულია ამ მასალისგან.

11

აპლიკაციები საგზაო ინჟინერიის სფეროში
ბაზალტის ბოჭკოს აქვს უპირატესობები მაღალი დაძაბულობის, კარგი მექანიკური თვისებების, მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის, UV დაცვის, მჟავა წინააღმდეგობის, ტუტე წინააღმდეგობის, მარილის წინააღმდეგობის და დაბერების წინააღმდეგობის უპირატესობებით.სხვა ბოჭკოებთან შედარებით, მისი ყოვლისმომცველი შესრულება უკეთესია და ასევე აკმაყოფილებს მასალების მოთხოვნებს საგზაო ინჟინერიის სფეროში.ამიტომ, ბოლო წლებში სულ უფრო მეტი ბაზალტის ბოჭკოვანი პროდუქტი გამოიყენება საგზაო ინჟინერიაში.

თბოიზოლაცია, ტემპერატურის წინააღმდეგობა, ხანძარსაწინააღმდეგო ველი
ბაზალტის ბოჭკოს აქვს მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის მახასიათებლები და შეიძლება იქსოვოს ცეცხლგამძლე ქსოვილში, რომელიც გამოიყენება ხანძარსაწინააღმდეგო ზოგიერთ სფეროში.ის ასევე შეიძლება იქსოვოს მაღალი ტემპერატურის ფილტრის ჩანთაში მაღალი ტემპერატურის ფილტრაციისა და მტვრის მოსაშორებლად.გარდა ამისა, მისი დამზადება შესაძლებელია ნემსის თექად, რომელიც გამოიყენება ზოგიერთ თბოიზოლაციის ველში.
სამშენებლო სექტორი
ბაზალტის ბოჭკოს შესანიშნავი კოროზიის წინააღმდეგობის გამოყენებით, ის შეიძლება იყოს შერწყმული ვინილის ან ეპოქსიდური ფისით პულტრუზიის, გრაგნილის და სხვა პროცესების მეშვეობით ახალი ტიპის სამშენებლო მასალის შესაქმნელად.ამ მასალას აქვს მაღალი სიმტკიცე, შესანიშნავი მჟავა წინააღმდეგობა და კოროზიის წინააღმდეგობა და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამოქალაქო ინჟინერიაში ზოგიერთი ფოლადის გისოსების ნაცვლად.უფრო მეტიც, ბაზალტის ბოჭკოს გაფართოების კოეფიციენტი ბეტონის მსგავსია და ამ ორს შორის დიდი ტემპერატურული სტრესი არ იქნება.
საავტომობილო სფერო
ბაზალტის ბოჭკოს აქვს სტაბილური ხახუნის კოეფიციენტი და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზოგიერთ ხახუნის გამაძლიერებელ მასალაში, როგორიცაა სამუხრუჭე ხუნდები.ხმის შთანთქმის მაღალი კოეფიციენტის გამო, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზოგიერთ შიდა ნაწილზე ხმის იზოლაციისა და ხმაურის შემცირების ეფექტის მისაღწევად.
პეტროქიმიური ველი
ბაზალტის ბოჭკოს კოროზიის წინააღმდეგობა ანიჭებს მას უნიკალურ უპირატესობებს ნავთობქიმიურ სფეროში.გავრცელებული არის გრაგნილი მაღალი წნევის მილები ეპოქსიდური ფისით, რომლებსაც აქვთ სითბოს შენარჩუნებისა და კოროზიის საწინააღმდეგო ორმაგი ეფექტი.
მიუხედავად იმისა, რომ ბაზალტის ბოჭკოებს ჯერ კიდევ აქვთ პრობლემები, როგორიცაა მინერალური შემადგენლობის დიდი რყევები, წარმოების მაღალი ხარჯები და დაბალი წარმოების ეფექტურობა, ეს პრობლემები არის როგორც გამოწვევა, ასევე შესაძლებლობა ბაზალტის ბოჭკოების განვითარებისა და გამოყენებისთვის.
შიდა ბაზალტის ბოჭკოვანი ნახაზის ტექნოლოგიის გარღვევით, ბაზალტის ბოჭკოს შესრულება უფრო სტაბილურია, ღირებულება დაბალია და მას აქვს ძალიან ფართო გამოყენების პერსპექტივა.


გამოქვეყნების დრო: დეკ-14-2022