Влияние качества сырья на свойства базальтовых материалов

Непрерывное базальтовое волокно – это современный материал, который получают путем переработки вулканического базальта. Это вещество природного происхождения, образованное в результате застывания расплавленной лавы и магмы. Месторождения базальта имеются в разных уголках планеты, однако далеко не все они подходят для получения сырья, которое можно использовать для производства базальтовых утеплителей и огнезащиты. Многое зависит от качества исходной породы, этот параметр строго контролируется.

Свойства и преимущества базальтовых материалов

Предприятия по производству непрерывного базальтового волокна тщательно анализируют состав вулканической породы, проводят ряд химических и физических тестов. Чаще всего основой для изготовления супертонких нитей выступает сырье, которое относится к категории таких пород, как габбро и диабазы. Они являются уникальными по своему составу, характеризуются следующими свойствами:

• являются плотными и прочными, в исходном состоянии способны выдержать давление до 250 МПа, не боятся направленных ударов и механических нагрузок;
• демонстрируют термостойкость, способны сохранять исходные физико-химические параметры как при низких, так и при высоких температурах;
• не содержат токсичных соединений, благодаря природному происхождению характеризуются экологической безопасностью;
• практически не поглощают влагу, не подвергаются воздействию коррозии;
• благодаря минеральному составу не поддерживают развития бактерий, насекомых, грибков.

Если волокно изготовлено из чистого базальта, то оно при контакте с открытым пламенем не горит. Вместо этого оно начинает медленно тлеть без выделения токсичного дыма. В плане температурной стойкости базальтовое волокно практически ничем не уступает муллитокремнеземистовым огнеупорам, которые стоят дороже и имеют сложный состав (сплав алюминия с добавлением кремния и дополнительных компонентов, таких как оксид хрома).

Как некачественное сырье влияет на свойства конечного продукта?

Важность для получения качественной продукции имеет не только вид горной породы, которая применяется для изготовления, но и чистота исходного сырья. Иногда массовые производители, желая сэкономить и получить больше прибыли, разбавляют природное сырье дополнительными добавками. То есть вводят в состав вещества, которые не свойственны вулканическому камню. Этот процесс называется подшлаковыванием или подшихтовыванием.

Наличие посторонних примесей в составе вулканического базальта не только удешевляет конечный продукт, но и негативно отражается на его эксплуатационных свойствах. Так, добавляя в состав сырья дополнительные вещества, производители затрачивают на изготовление меньше средств, так как снижается температура плавления. Соответственно, требуется меньше электроэнергии и мощностей для обеспечения технологического процесса. Но одновременно с этим ухудшаются характеристики базальтового волокна:

• Снижается термостойкость. Изделия из чистого вулканического базальта могут эксплуатироваться при постоянной температуре от +400 до +700 градусов, а также допускают кратковременный нагрев до +950…+1000 градусов. Базальтовые смеси, прошедшие подшихтовку, способны выдержать максимальную температуру до +600 градусов. Это существенно ограничивает сферы их применения.
• Уменьшается эксплуатационный ресурс. Продукция на основе тугоплавких горных пород сохраняет форму, исходный состав и свойства на протяжении десятилетий. Материалы, которые изготовлены из базальта с добавлением различных примесей, в этом отношении более хрупкие. Химическая и физическая структура у них неустойчивая, поэтому со временем они начинают разрушаться.

Также для производства не допускается использовать сырье с высоким содержанием кварца или железа. При расплавлении камней образуется много шлака, из-за которого уменьшается выход непрерывного волокна, а также часто ломается оборудование. Чтобы этого избежать, добросовестные производители применяют исключительно качественное сырье и контролируют каждую партию поступающей на предприятие породы.