Процесс получения и область применения базальтового волокна - Курсовая работа

Актуальность: развитие современной техники и технологий требует создание материалов, которые имеют малую объемную массу, хорошие прочностные характеристики, способные выдерживать температурные нагрузки, влияние агрессивных сред, а также высокую фильтрующую и поглощательную способности. В настоящее время в мире базальтовое непрерывное волокно (БНВ) представляет большой интерес, что связано с рядом факторов: БНВ имеют ряд характеристик, которые выгодно отличают их от стекловолокна по прочности, химической стойкости и температуре применения; производство осуществляется по одностадийной технологии - «базальтовое сырье - волокно»; развитие технологий и оборудование для производства БНВ за последние годы позволяют обеспечить себестоимость промышленного производства ниже уровня производства стекловолокна. Это определяет высокие эксплуатационные качества материалов из БВ: высокое качество, долговечность и стойкость при воздействии природных факторов, высоких температур, агрессивных сред, стойкость к воздействию вибраций, абсолютную негорючесть, что выгодно отличает эти материалы от стеклянных и минеральных волокон.Базальт - основная эффузивная горная порода нормального ряда, самая распространенная из всех кайнотипных пород. Залегает базальт в виде даек, силлов (межпластовых тел) и особенно часто в виде лавовых потоков, образовавшихся при извержениях как центрального (через вулканическое жерло), так и трещинного типов. Однако некоторые базальты имеют порфировую структуру, т.е. в них видны явные кристаллы, погруженные в тонкозернистую или стекловатую основную массу; эти кристаллы (фенокристы, или порфировые вкрапленники) представлены плагиоклазом, оливином или авгитом. Обычно различают базальты, содержащие оливин, и базальты без оливина (толеитовые базальты). Базальты залегают в виде покровов, потоков и куполов, мощность которых на платформах составляет более километра, а площади распространения - сотни тысяч квадратных километров.В СССР работы по базальтовому волокну велись вплоть до конца 90х годов, преимущественно, на Украине. Вот как выглядит хронология этих работ: В 1974 году в СССР было организовано научное подразделение, которое должно было заниматься только базальтовыми технологиями и оборудованием - «Лаборатория базальтовых волокон». В течение нескольких лет было построено еще несколько промышленных установок производительностью по 350 и 500 тонн БНВ в год. Установки представляли собой камнеплавильную печь с двумя фидерами (фидерные установки). В научно-исследовательских институтах Киева, Москвы, на заводах стекловолокна в Бердянске и Судогде проводились работы по разработке материалов на основе БНВ: тканей различных типов, армирующих сеток, сеток для дорожного строительства, композиционных материалов, профильных пластиков, арматуры, труб, баллонов, емкостей, электроизоляционных материалов.Материал, получаемый из природных минералов путем их расплава и последующего преобразования в волокно без использования химических добавок. Производство базальтовых волокон основано на получении расплава базальта в плавильных печах и его свободном вытекании через специальные устройства, изготовленные из платины или жаростойких металлов. В зависимости от диаметра волокна делят на: микротонкие, диаметром менее 0,6 мкм; ультратонкие, 0,6 - 1,0 мкм; супертонкие, 1,0 - 3,0 мкм; тонкие, 9 - 15 мкм; утолщенные, 15 - 25 мкм и грубые - диаметром 50 - 500 мкм. В зависимости от диаметра волокно используется для различных целей: микротонкое - для фильтров очень тонкой очистки газовоздушной среды и жидкостей; изготовления тонкой бумаги и специальных изделий; Вторым способом получается БТВ с более коротким волокном и менее технологичным из него невозможно производить весь ассортимент продукции. тонкие волокна из горных пород представляют собой слой беспорядочно расположенных волокон диаметром 9-15 мкм и длиной 3-1500 мм. утолщенные волокна диаметром 15-25 мкм и длиной 5-1500 мм.На следующем этапе расплав стекла раздувают паром, воздухом, на центрифуге или другими методами и получают волокно. Для минеральных волокон плавят доменные шлаки с добавками (шлаковата) или некоторые минеральные ископаемые (глины, доломиты и т.п.) в смеси с улучшающими добавками (или без них) горными породами (базальты, габбро, диабазы и пр.). Базальтовые волокна получают из расплава собственно базальта, а также некоторых близких к нему пород без каких либо дополнений в виде синтетических или минеральных веществ. Однако для придания большей текучести базальтовых тонких волокон в расплав добавляют от 10 до 35% известняка или заменяющего его материала (шихты), что делает волокно ослабленным к воздействию агрессивных сред и высоких температур. Такое волокно уже нельзя назвать базальтовым, и его зачастую называют минеральным волокном или минеральной ваты.До начала получения непрерывных базальтовых волокон на промышленной установке крупнофракционный базальтовый щебень дробится на щековой дробилке до необходимой фракции которая составляет 5-12 мм.После отбора металличе

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Базальт

1.2 История развития производства базальтовой теплоизоляции

1.3 Базальтовое волокно