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我是玄武岩纤维,媲美碳纤维,这是我的简历

作者 军团 Diudi CMF设计军团号
2024-09-27

产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)





作为CMF行业人士,你需要时刻关注新材料,它们对于行业发展、产品设计、技术突破等都有重大意义。今天我们来讲述一种集众多优异功能于一体的高新技术纤维材料:玄武岩纤维,相信了解它,对于做设计或做技术的你,会有很大的帮助。


图 玄武岩短纤,来自CMF设计军团
 
本文将从以下几个方面进行介绍:
 
一、什么是玄武岩纤维?
二、材料的特点有哪些?
三、材料基本产品及应用领域
四、玄武岩纤维的发展趋势
五、玄武岩纤维国内主要生产厂商介绍
 
 目前CMF设计军团&萨米工业云有成立汽车(内饰、智能、CMF等)、手机CMF、家电(CMF、智能等)、色彩(色彩、渐变色等)等产业交流群,有想加群的朋友可以加群主微信13480765097,备注要加入的微信群。
 

 一、什么是玄武岩纤维?

 
玄武岩纤维因纤维颜色呈金褐色,又称为“金色纤维”,属于无机非金属环保材料。是用天然玄武岩在高温熔融(1500℃左右)条件下拉制而成,一般由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。
 


目前我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维(碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维)之一,并实现了工业化生产。
 
 

 二、材料的特点有哪些?

 
这种纤维材料可以拉制成几千米、几万米不断头,材料性能优异,具体特点如下表:
 
玄武岩纤维主要特点
详细介绍
工艺过程环保
玄武岩纤维在整个生产过程中没有废气、废料排出,无污染,工厂生产无需口罩,一般防护即可。同时产品废弃后可直接在环境中降解。
既耐高温又耐低温
阻燃性能好,高温可以到700多度,低温可以到负269度。
介电性能优良
可以提供电气绝缘更严密的保护。
化学稳定性优良
耐化学腐蚀及防水性能优良
强度高
单丝拉伸强度及断裂强度等性能都很优越
与水泥相容性好
握裹力强,对增强水泥混凝土结构具有无可替代的优势。
防辐射性能好
--
成本优势
玄武岩纤维价格和有机纤维相当,低于钢纤维、碳纤维等材料。
吸音性能好
材料吸音系数高,为0.9-0.99,具备优良的透波性及吸波性,可做隐身性材料;
过滤性好
--
······
······

玄武岩纤维是Nomex(芳纶1313)、Kevlar(芳纶1414)、Zylon(PBO纤维)、碳纤维等高性能纤维和先进纤维的低价替代品。下表是各种纤维材料的性能对比。
 
玄武岩纤维与其他纤维材料性能对比
性能
玄武岩纤维
无碱E玻纤
碳纤维
芳纶纤维
岩棉
密度/(g/cm3)
1.7~1.9
2.6~2.7
1.76~1.9
1.49
2.5
使用温度/℃
-260~880
-60~350
最高2000
最高250
最高600
热传导系数/(w/m·k)
0.031~0.038
0.034~0.040
5~185
0.04~0.13
0.034~0.048
比体积电阻(Ω·m)
1×1012
1×1011
2×10-5
3×1013

吸音系数%
0.9~0.99
0.8~0.93



弹性模量(Gpa)
79.3~93.1
72.5~75.5
230~600
70~140

抗拉强度(Mpa)
3000~4840
3100~3800
3500~6000
2900~3400


可以看到,玄武岩纤维集多种优异功能于一体,已成为当代高技术纤维研究及应用的新热点,拥有广阔的市场应用前景。
 

 三、材料基本产品及应用领域 

 
玄武岩纤维主要基本产品有:无捻粗纱、有捻纱、短切纤维、玄武岩纤维制品、玄武岩纤维增强复合材料(包括树脂基、混凝土/沥青基等复合材料)等一系列产品。
 

 图 玄武岩(短纤) 来自CMF设计军团资料 

1. 汽车领域

 
主要应用在汽车货架、车内扶手、公共车行李架、汽车制造用输送架、隔热壁板、座椅等产品。媲美碳纤维,轻量化等性能同样优异。
 

图:玄武岩纤维汽车改装件 四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司官网
 

图 玄武岩纤维制作的车身
 

图 普京代言的玄武岩纤维汽车
 

图 玄武岩纤维汽车零件 来自四川拜赛特高新科技有限公司
 

图 玄武岩纤维刹车片
 

图 玄武岩纤维发动机外壳
 

图 玄武岩纤维汽车消音器,利用的是吸音特性

2. 土木建筑领域

 
可用来替代钢筋作混凝土建筑结构的增强材料,不仅能提高建筑物强度,还能大大延长建筑物的使用寿命。
 

图:玄武岩复合板材 来自贵州石鑫玄武岩科技
 

图:玄武岩复合筋 来自贵州石鑫玄武岩科技
 

图:玄武岩井盖 来自贵州石鑫玄武岩科技
 

图 来源于江苏天龙官网
 

3. 石油化工领域

 
主要做复合管材,做输送管道。
 

图:玄武岩复合材料给排水管道
 

图:玄武岩高压管道 四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司官网

4. 体育用品

 
比如钓鱼杆、曲棍棒、天线、滑雪板、雨伞柄、撑杆、弓箭和驽弓、运动场坐凳等产品。
 

图 Lib Tech的Omni滑雪板中大量应用了玄武岩纤维 来源于单板滑雪中文网
 


5. 医疗领域

 
主要是用作高温过滤材料,有利于抗生素生产过程中空气净化和消毒。
 

图:玄武岩纤维高温滤袋
 

图:玄武岩纤维高温滤袋
 

6. 国防军工领域

 
玄武纤维是一种高技术纤维,是体现国防科技战略布局的一种新材料。制备成的复合材料可用于航空航天、船舶、火箭、导弹、战斗机、核潜艇、军舰、坦克等领域。
 



 四、玄武岩纤维的发展趋势 

 
正如前面文章所介绍,这种材料性能优异,同时还环保,相比于碳纤维等高端先进纤维材料,性能等丝毫不逊色,甚至在某些领域更高一些,并且价格低,从性价比角度来看是最优的。目前是国内外企业和研究机构研究的一大材料热点。
 
而对于我国来说,玄武岩分布十分广泛,原料丰富,品质较好,是未来的高新技术材料,对航空航天、军工国防、汽车、土木建筑、石油化工等行业的发展具有重要意义,具有广阔的市场需求空间和发展前景。
 

 五、玄武岩纤维国内主要生产厂商介绍 

 
全球玄武岩生产企业主要集中在乌克兰、俄罗斯、中国、美国、加拿大、德国等,其中中国是企业数量最多的国家。
 
仅列出部分企业国内企业
四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司
横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司
江苏天龙玄武岩连续纤维股份有限公司
浙江得邦高技术纤维有限公司
浙江石金玄武岩纤维有限公司
牡丹江电力实业集团有限公司玄武岩纤维分公司
河北通辉科技有限责任公司
山西晋投玄武岩开发有限公司
四川省玻纤集团有限公司
吉林通鑫玄武岩科技股份有限公司
营口市洪源玻纤科技有限公司
山西巴塞奥特科技有限公司
辽宁金石科技集团有限公司
黑龙江省宁安市镜泊湖耐碱玄武岩纤维有限公司
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1
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2
CMF设计师职业发展
3
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