Поскольку этот вид изоляции относится к минеральной вате, он имеет множество популярных названий, одно из которых — базальтовая/каменная вата. Она не только прочнее многих других видов минеральной ваты, но и абсолютно безопасна для здоровья человека и окружающей среды.
Что такое Базальтовое волокно? Обзор и Технические характеристики утеплителя и что это такое – Обзор + Видео и укладки
Теплоизоляция на основе базальтового волокна: технические характеристики, преимущества и недостатки. Каменная вата часто используется для утепления домов, и не зря — она не пожароопасна, проста в монтаже и относительно недорога. Но существует и другой вид каменной ваты — базальтовый утеплитель, технические свойства которого отлично подходят для любого вида утепления.
Стоит отметить, что это один из самых экологически чистых материалов.
Базальтовая вата и ее преимущества
Поскольку этот вид изоляции относится к минеральной вате, он имеет множество популярных названий, одно из которых — базальтовая/каменная вата. Она не только прочнее многих других видов минеральной ваты, но и абсолютно безопасна для здоровья человека и окружающей среды.
Даже по сравнению с ватой, изготовленной из шлака сталелитейного производства, базальтовая вата чище, легче режется и устанавливается и служит очень долго.
При плавлении базальтовой породы габбро образуются тонкие волокна, которые служат основой для базальтовой ваты. Хотя она называется стекловолокном, ее делают не из известного нам кварца, а из базальта. Этот материал изобрели (точнее, открыли) гавайцы. Во время одного из регулярных извержений вулкана лава выпала вниз, остыла, и аборигены обнаружили в ней удивительно длинные волокна, которые были чрезвычайно прочными. Тогда люди подражали творению природы и сделали базальтовое волокно.
Этот материал получают путем дробления и плавления горных пород. В плавильных печах для производства каменной ваты ее плавят при температуре +1550 градусов Цельсия. Затем расплав плавится в специальных барабанах, переворачивается и продувается через струю воздуха. Благодаря этому процессу получаются волокна толщиной не более 7 микрометров и длиной не более 50 мм. Для стабилизации волокон в состав добавляют некоторые связующие вещества. Затем его нагревают до +310 градусов и дважды пропускают через пресс.
Основные этапы производства
- Тонкие волокна получают путем расплавления мелкого базальта при крайне высокой температуре +1500 градусов Цельсия и вытекания полученной массы через фильеры – небольшие отверстия воронкообразной формы.
- Сырье раздувается сжатым воздухом или разбрызгивается с применением центробежных устройств.
- Нити расплава вытягиваются и наматываются на катушки. В процессе не используются химические добавки.
Стекловолокно также производится подобным образом, но имеет другие компоненты.
Применение в композиционных материалах
Композитный материал состоит из связующего (матрицы) и наполнителя. Последний может быть в виде нитей, шнуров и непрерывных волокон. Правильное сочетание этих материалов позволяет получить совершенно разные продукты с уникальными свойствами и характеристиками. Термопластичные базальтовые композиты очень трещиностойки и легко обрабатываются при высоких температурах. Металлы и керамика используются в качестве связующих в термостойких базальтовых композитах, применяемых в ракетных исследованиях.
Строительство — одна из основных отраслей, где широко используются базальтовые изделия. Здесь многие сооружения возводятся из необычайно прочного бетона, армированного специальными базальтовыми волокнами, которые хорошо выдерживают любые перепады температур и высокую влажность. Армирование этими же волокнами делает строительный объект долговечным.
Базальтовую вату можно использовать для улучшения звуко- и теплоизоляции помещения. Многие ученые стремятся создать идеальные контейнеры для хранения всевозможных химических веществ. Предполагается, что это будут цилиндры, изготовленные из базальтовой ваты.
Основные этапы получения базальтового волокна
Технология производства конечного продукта представляет собой довольно обширный и сложный процесс, состоящий из нескольких основных этапов.
- Нагревание и плавка начального сырья;
- Гомогенизация расплавленного сырья;
- Подготовка расплава для получения однородной формы и необходимых химических и физических параметров;
- Получение из расплава волокон.
Свойства базальтового волокна
Базальтовые волокна устойчивы к щелочным и кислотным средам. Они могут выдерживать высокие температуры. Кроме того, они обладают высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Благодаря этим свойствам базальтовые волокна занимают лидирующее положение на рынке среди многих стекловолокнистых материалов и изделий.
Базальтовые волокна обладают рядом преимуществ, основанных на целом ряде качественных характеристик. Все эти свойства в совокупности превосходят другие аналогичные материалы.
- Повышенная природная устойчивость к воздействию различных микроорганизмов и плесени;
- Стойкость к различным механическим повреждениям;
- Достаточно высокая степень термо- и электроизоляции позволяет широко применять при изготовлении материалов с термостойкими и противопожарными свойствами, а также там, где необходимо применение материалов с высокими огнезащитными свойствами;
- Экономия, обусловленная длительным сроком эксплуатации;
- Высокая степень устойчивости к влиянию агрессивной среды, в том числе к воздействию окружающей среды;
- Экологичность, не содержит вредных веществ;
- Доступная стоимость материала и продукции, изготовленной на его основе.
Из чего производят непрерывное базальтовое волокно (НБВ)
Использование термина «базальт» в практике производства и маркетинга БНБ не является строгим, это скорее тривиальный, бытовой термин. Научный термин — горная порода с базальтовым составом. А почему? Базальты — это разновидность магматических пород, образовавшихся из глубинного высокотемпературного глинисто-силикатного раствора. Настоящие базальты — это экструдированные (излившиеся на поверхность) «кайнотипные» породы с неизмененными минералами.
Как правило, хронологически они относятся к третичному и четвертичному периодам, реже к юрскому и меловому периодам. Палеобазальты», подвергшиеся сильной эрозии и изменению в результате процессов хлорирования, обычно более древние и называются «диабазами». Такие палеобазальты характерны для Урала, Карелии и Кавказа. Известны также амфиболиты, образовавшиеся в результате изменения промежуточных и основных магматических пород. Терминология по этой теме подробно изложена в документе 1.
NBV формируется из пород андезито-базальтового состава с кислотным фактором Mk = (SiO2 + Al2O3)/(CaO + MgO) = 4 ÷ 6,5. Это первый грубый критерий для выбора конкретного месторождения.
Запасы андезито-базальтовых пород в России и мире 4
Рисунок 1: Потенциальные ресурсы андезито-базальтовых пород на постсоветском пространстве
Россия. Открыто около 300 месторождений базальтовых пород. Их перечень опубликован в работах 2, 3. По территории Российской Федерации они распределены очень неравномерно. В Центральном федеральном округе, например, их нет вообще. Сорок два потенциально пригодны для НБВ. Остальные не подходят либо из-за кислотности, либо из-за отсутствия информации о химическом составе и минеральных компонентах.
Ближний Восток. В Украине из 56 базальтовых месторождений 18 потенциально пригодны для НБВ. Подгорнянское месторождение андезитового базальта в Закарпатской области и Берестовецкое месторождение базальта на северной окраине села Берестовец считаются образцовыми для производства ПБВ. Берестовецкое месторождение считается образцовым для добычи НББ.
В Абхазии имеется одно месторождение габбро-диабаза. В Азербайджане только одно из 4 месторождений потенциально пригодно для ЛБВ. В Армении только два из 29 месторождений потенциально пригодны для ЛБВ. В Беларуси два месторождения потенциально пригодны для ПБВ. В Грузии из 10 предварительно рекомендованных месторождений только одно — Марнеульское базальтовое месторождение — является подходящим. В Казахстане 19 из 44 месторождений потенциально пригодны для ПБВ. В Кыргызстане 7 из 22 месторождений потенциально пригодны для НРБ. В Молдове имеется одно месторождение габбро. В Таджикистане ни одно из 7 месторождений не может быть предварительно предложено. В Туркменистане только одно из 10 месторождений является предварительно рекомендованным. В Узбекистане 15 из 37 месторождений потенциально пригодны для ПБВ. Однако, есть только два действующих карьера.
За рубежом. Камни для БББ можно приобрести в Эфиопии. Сам базальт происходит от эфиопского basal (bselt, bsalt), «скала», «железный камень», поскольку в рукописях Плиния Старшего говорится, что первые базальты попали в Рим из Эфиопии. Месторождения этой породы добываются в Северной Америке, Австралии, Исландии, Гренландии, Тасмании, Бразилии и Японии. Самым богатым источником базальтовых пород из других стран является Индия. Диабаз добывается в Аргентине, Колумбии и Венесуэле (два месторождения).
