الیاف اف آر پی بازالت BFRP RC

الیاف بازالت RC :

بازالت ماده ای طبیعی با دمای ذوب ۱۵۰۰ تا ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد است که در سنگ های آتشنشانی یافت می‌شود. این محصول به شکل گسترده ای در صنعت دفاعی و حمل و نقل هوایی در دوره جنگ جهانی دوم توسط ایالات متحده و اروپا و اتحاد جماهیر شوروی مورد استفاده قرار گرفت.

بهای الیاف بازالت بسته به کیفیت و نوع مواد اولیه، فرایند تولید و خصوصیات محصول نهایی متفاوت می‌باشد. خصوصیات شیمیایی و مکانیکی الیاف نیز تا حد زیادی به ترکیب و عناصر سازنده مواد اولیه وابسته بوده و تفاوت در ترکیب سازنده و عناصر، عامل تفاوت در پایداری شیمیایی و مقاومت حرارتی و بهبود یا تضعیف خصوصیات مکانیکی و فیزیکی الیاف می باشد.

به هر حال، فرایند تولید این نوع الیاف مشابه تولید الیاف شیشه است، البته با صرف انرژی کمتر و بدون استفاده از افزودنی، که تولید این فیبر را ارزان تر از الیاف شیشه و کربن کرده است. این الیاف کاربرد زیادی در صنعت بافت و تولید کامپوزیت ها دارند. بعلاوه همان گونه که اشاره شد، عدم نیاز  به افزودنی برای تولید فیبر ها مزیت دیگریست که در هزینه تمام شده تولید موثر است.

با افزایش کاربرد بازالت در صنایع مختلف این سوال مطرح می شود که الیاف بازالت از نظر ایمنی چه خصوصیاتی را داراست. گرچه الیاف بازالت و آزبست دارای ترکیبات مشابه هستند، اما به دلیل تفاوت های ریخت شناسی و تفاوت در ویژگی های سطح، هیچ یک از خصوصیات سرطان زا بودن و سمی بودن الیاف بازالت را ندارد_. تحقیقات توسط آقای مک کانل و همکاران او انجام گرفت که عدم خطر آفرین بودن الیاف بازالت را برای انسان نتیجه می دادند.

توجه به نتایج فوق لوزم انتخاب الیاف مناسب به عنوان الیاف جایگزین آزبست را یاد آور می شود. الیافی با قطر کوچکتر از ۵٫۱ میکرومتر و با طولی بزرگتر از ۸ میکرو متر می توانند برای انتخاب به عنوان جایگزین آزبست بررسی شوند.

به هر حال الیاف بازالت مزایای زیادی دارند که این الیاف را به رقیبی برای الیاف شیشه در استفاده به عنوان الیاف تقویت کننده در کامپوزیت هایی تبدیل کرده است که در صنایع مختلف دریایی، خودرو سازی، حمل و نقل، وسایل ورزشی، عمرانی و … کاربرد فراوان دارند. به طور خاص، الیاف BFRP از نظر مکانیکی خواصی مشابه به الیاف شیشه دارند.

الیاف بازالت غیر قابل اشتعال هستند، پایداری شیمیایی بالایی دارند و مقاومت خوب در برابر شرایط آب و هوائی مختلف و محیط های اسیدی و بازی از ویژگی های این الیاف است. همچنین، الیاف بازالت را می‌توان در دماهای بسیار پایین(یعنی حدود ۲۰۰- درجه سانتی گراد) تا دماهای نسبتا بالا (یعنی در حدود ۶۰۰-۸۰۰ درجه سانتی گراد) به کار برد.

ساختار مواد اولیه و وجود مقدار زیاد حفره های بسیار ریز با ابعاد میکرو متری که عامل پایداری حرارتی الیاف بازالت و مانعی برای انتقال گرما و تابش حرارتی محیط است، دلیلی است بر اندیشیدن به ایده‌ی کاربرد این الیاف در عایق های حرارتی و تجهیزات محافظت از آتش.

الیاف بازالت مقاومت بسیار خوبی در محیط قلیایی از خود نشان می دهند ولی در محیط های بازی مقاومت پایینی دارند. خواص مکانیکی الیاف بازالت نسبت به الیاف شیشه بعد از قرار گرفتن در محیط خورنده اسیدی، ثابت شده است. در شرایط خورنده‌ی یکسان خورندگی الیاف بازالت کمتر از الیاف شیشه است و می توان به این نتیجه رسید که در محیط خورنده الیاف بازالت می تواند جایگزین خوبی باشد. به هر حال دیگر پژوهشگران نشان دادند که الیاف بازالت در محیط های اسیدی نسبت به محیط های بازی مقاومت بهتری از خود نشان می دهند.

نمودار تست کشش برای الیاف شیشه از نوع E-glass و الیاف کوتاه بازالت (SB) و الیاف پیوسته بازالت در سه نمونه  (CB1، CB2، CB3) در تصویر (۱) نشان داده شده است. رفتار تمامی الیاف به صورت صلب و بدون تغییر شکل پلاستیک است. مدول کششی و مقاومت الیاف پیوسته بازالت و تا حدودی مشابه است، در حالی که الیاف کوتاه بازالت به طور قابل توجهی سختی کمتری دارند.

از جمله برتری‌های الیاف بازالتی مقاومت حرارتی بالا، اشتعال‌پذیری کم، افت کم عملکرد و استحکام در دماهای بالاتر از ۹۰۰۰ درجه سانتی‌گراد و همچنین در رطوبت زیاد، چسبندگی خوب به رزین‌های بسپاری و لاستیک‌ها، مقاومت سایشی و کششی، ویژگی‌های دی‌الکتریکی بالا است .

این الیاف از دید محیط‌ زیست بهترند، غیر سمی، خوردگی ناپذیر، غیر مغناطیسی اند و پایداری گرمایی و خصوصیات عایق سازی بالاتری دارند.