玄武岩纤维及其复合材料的研究进展

玄武岩纤维及其复合材料的研究进展

摘要：本文介绍了玄武岩纤维的成分及其结构，详细列举了玄武岩纤维的特点，阐述了玄武岩纤维的生产方法和设备开发现状及其研究进展以及用玄武岩纤维作复合材料的应用现状及其研究进展。

关键词玄武岩纤维复合材料进展

玄武岩纤维的原料是天然玄武岩，将玄武岩破碎后加入熔窑中,在1400~1500℃熔融后，通过拉伸成纤维,并以此纤维为增强体制成的新型复合材料。因玄武岩纤维是采用单组分矿物原料熔体制备而成，在耐高温性、化学稳定性、耐腐蚀性、导热性、绝缘性、抗摩擦性等许多技术指标优于玻璃纤维，同时，因碳纤维的严重短缺，玄武岩纤维在部分应用中可替代昂贵的碳纤维，并且不产生环境问题。所以玄武岩纤维原料成本低、能耗少、生产过程清洁，是一种生态环境材料[1]，深受各国学者的关注[2]。

目前利用玄武岩纤维制备复合材料的用途国外报道得很多，而国内研究较少。玄武岩纤维不仅应用于工业、农业、建筑业,还用于航空、造纸、化工、医疗、交通和军事等方面。随着人们对玄武岩纤维的深入研究，它还将广泛应用于尖端技术领域的高强度、耐高温、防辐射等复合材料的制备，值得我们关注[3]。

1 玄武岩纤维概述

1.1 玄武岩纤维的化学成分和结构

玄武岩纤维在原料的选择上要求玄武岩熔化温度、成形温度、析晶上限温度必须在一定可操作范围内，这就需对玄武岩矿物做一定的筛选。制造纤维的玄武

岩要求SiO

2含量大于50%，Al

2

O

3

含量在18%左右，这种成分赋予玄武岩熔体于高

粘度的特性。此外，玄武岩成分中要求FeO和Fe

2O

3

含量高达9%~14%，高含量的

铁使熔体呈黑棕色，透热性只为普通浅色玻璃透热性的1/5。玄武岩要求含有一

定量的K

2O、MgO和TiO

2

，对提高纤维防水性能和耐腐蚀性能起到了重要的作用。

随着现代表征技术的发展，玄武岩纤维的结构日益明朗。目前,业内人士普遍认为：内部玄武岩纤维为非晶态物质,具有近程有序、远程无序的结构特征主，

要由[SiO

4]四面体形成骨架结构，四面体的两个顶点互相连接成连[SiO

3

]n链，

铝原子可以取代硅氧四面体中的硅，也可以氧八面体的形式存在于硅氧四面体的空隙中。链的侧方由钙、镁、铁、钾、钠、钛等金属阳离子进行连接。处于玄武岩纤维表面的金属离子因配位数未能满足而从空气和水中缔合质子或羟基,导致

表面的羟基化[4]。

1.2 玄武岩纤维的特点

相对于其它类型的纤维材料，玄武岩纤维有以下特点：

(1)高热稳定性和高的声热绝缘特性：玄武岩纤维由于导热系数低、工作范围大、抗震性能好，广泛应用于绝热保温材料。另外，由于玄武岩纤维具有多孔结构和无规则的排列方式，吸声性能好，可作为生产设备的声绝缘材料[5]。

(2)优异的力学性能：玄武岩纤维的抗拉比强度高和弹性模量非常优异，可广泛应用于增强性的复合材料。

(3)高电绝缘性能以对电磁波的高透过性：玄武岩纤维具有比玻纤高的电绝缘性，可以将其作为耐热绝缘材料而广泛应用于电子工业的印刷线路板制造等领域，对电磁波的透过性极好，如果在建筑物的墙体中增加一层玄武岩纤维布，则能对各种电磁波产生良好的屏蔽作用。

(4)高耐腐蚀性与化学稳定性：玄武岩纤维在碱性溶液中具有独一无二的化学稳定性，该特性为在桥梁、隧道、堤坝、楼板等混凝土结构以及沥青混凝土路面、飞机起落跑道等重要且经常受到高湿度、酸、碱、盐类介质作用的建筑结构中的应用开辟了广阔的前景。

(5)过滤净化特性及原料无毒副反应:玄武岩纤维的过滤系数高,可用作过滤材料。它成功地在净化空气或烟气的设备中用作高温过滤材料,过滤腐蚀性液体或气体,如过滤熔融铝,并用作医学领域中的空气超净化过滤器等。

(6)是玻璃纤维吸湿率的12%~15%：正是由于玄武岩纤维的吸湿性极低，所以由玄武岩纤维制造的隔声隔热材料在飞机、火箭、船舶制造业等需要低吸湿性的领域率先得到广泛的应用。

(7)与金属、塑料、碳纤维等材料的良好兼容性:玄武岩连续纤维和各类树脂复合时，比玻璃纤维、碳纤维有着更强的粘合强度。用连续玄武岩纤维制成的复合材料在强度方面与玻璃纤维E相当，但弹性模量在各种纤维中具有明显优势。如果在玄武岩纤维中加入一定数量的碳纤维，并将两种不同纤维相间混杂编织，其复合材料的弹性模量、抗拉强度和其它性能都将得到明显的提高，与纯碳纤维复合材料相比，成本则会大大降低。

2 玄武岩纤维的生产方法和设备开发研究进展

2.1玄武岩纤维的生产方法

玄武岩纤维的生产方法目前主要是过热蒸气或压缩空气垂直喷吹法、离心喷吹法和火焰喷吹法。蒸气或压缩空气垂直喷吹法是利用位于漏板下的喷嘴喷出高速气流垂直冲击漏嘴流出的熔体流股。在高速气流的作用下,熔体流股被分散并被牵引伸成许多细纤维。这种方法生产的纤维直径为7~14μm,长径比为1：

1000~3000,常用作生产普通玄武岩棉。

离心喷吹法是熔体不断落入离心机的分配器内,在离心力的作用下,熔体从分配器向外甩至离心机的内表面,并从离心器筒体壁上的0.8~1.2μm的小孔甩出。软化的细流股在高温高速的气流中被拉伸成细纤维。生产的纤维直径为1~14μm的短纤维,也可生产普通玄武岩棉。这种工艺的不利之处在于所采用的铂铑漏板质量达2.5kg,且漏板稳定性不高,使用不超过3个月就需替换、维修和补充贵重材料的消耗。因此,最近有报道新工艺法生产超细玄武岩纤维,即以冷坩埚感应熔化与空气立吹玄武岩熔体流股相结合为基础。此法是单独利用动力介质的较为有效的方法,与火焰喷吹法生产相比,节约成本50%。

火焰喷吹法是生产玄武岩超细纤维的主要方法,其工艺过程如下:将玄武岩原料加入池窑,熔化后从漏嘴流出,在漏板下方形成一次纤维；一次纤维在旋转胶辊和导丝装置的引导下,被成排地送到燃烧器喷出的高温高速气流中,经二次熔化、拉伸，形成20~200nm的定长超细纤维。其中由于玄武岩熔体的透热性比玻璃熔体低,容易结晶,拉丝区域的粘度高,必须建造特殊熔炉和拉丝装置。

2.2玄武岩纤维的设备开发研究进展

目前国内有专利报道:采用1根铂金导料管将通道中最佳部位的熔体引导到漏板里,这样的设计保证了熔体的粘度符合拉丝需要,又不太接近其析晶温度。同时为了保证拉丝的质量,漏板各部分的结构尺寸应根据原料成分、原丝直径和产量等因素进行特殊设计,以确保温度沿整个漏板均匀分布。另外,由于在漏板下方形成纤维时易形成固体氧化物,影响了后序的工艺操作。Popovskij V M发明了一种生产玄武岩超细纤维的高效节能设备和生产方法[6]:连续供料系统将玄武岩连续输送至4000℃等离子火炬区(等离子形成是由碳正负电极之间的放电将电极间的气体电离为等离子并产生高温),随后流动的熔岩通过一个底部水冷的装置进入积蓄区,进入有高速气流的喷嘴系统进行分散并形成纤维于金属氧化物分离,此系统能有效阻止固体氧化物的产生。所制得的纤维的固体氧化物含量低于4%。

池窑是生产玄武岩纤维的关键设备,必须对熔化温度和气氛进行严格控制。其关键为池窑的设计[7]、加热方式和金属换热器的热效率。独联体国家针对玄武岩的特点,对设计单元窑提出了专门计算公式；Denisov G A通过对池窑的设计[8],增大了制造纤维的产率且设备易于维护,提高了设备的使用率。我国目前对池窑的加热方式有火焰法和电加热。另外,据文献报道:Gogoladze Paata等采用电极在熔体内部加热,同时采用浅层熔化法,可以有效提高玄武岩熔化效率,减少熔体上下温差,并提高窑中熔体的均匀性[9]。胡显奇的专利中采用中高频(1~300kHz)感应加热法熔化玄武岩。该专利与传统的熔融技术及装置相比,具有热能均匀分

布且利用率高、熔化温度高、连续加热和熔融速度快、装置简单、成本低、熔融体温度和粘度容易实行自动化控制等优点[10]。对池窑漏板结构研究的专利报道也较多[11],主要围绕简化结构和节约成本。另外,有专利报道在玄武岩熔化时,通过添加Li2O为总量的0.5%~1%后下丝。这种方法减少了制造纤维消耗,拓宽了选材范围,提高了玄武岩纤维的性能。

3 玄武岩纤维复合材料的研究进展

3.1 玄武岩纤维增强复合材料

由于玄武岩纤维具有比普通玻璃纤维更高的拉伸强度、弹性模量以及更好的化学稳定性和优良的耐久性,用玄武岩纤维制成的增强复合材料在强度方面与E 波纤相当[12,13],在其它方面都优于玻纤,并且与金属、塑料、无机非金属材料等材料有良好的兼容性,在某些方面将有取代碳纤维作为增强复合材料的应用前景[14]。

采用玄武岩纤维作为增强物制得的复合材料,主要根据其缠绕和编织、分布方式及其填充混容物的不同而应用于各个领域。混容物一般用的是有机高分子或者无机非金属材料以及金属、碳纤维等[15],通过有机粘合剂和矿物粘合剂或者纤维的改性使其粘合[16]。短切纤维及纤维肋、织物用作混凝土、水泥、沥青的增强体,使混凝土、水泥、沥青的强度和韧性极大增强,且破碎性和对裂缝的敏感度减弱[17,18],可用于建筑物和桥梁等的补强、加固、更新[19]以及道路表面增强,机场起落跑道等。用玄武岩纤维和织物浸渍树脂后缠绕为压力塑料管,可以使产品的物理及机械性能达到最佳化,可用于输送石油、天然气、化学腐蚀液体和电缆管道,如用金属材料进行填充可制得高压钢瓶。

玄武岩纤维与树脂的粘合强度高于玻璃纤维,利用聚乙烯、聚丙烯[20]为基体,通过环氧树脂粘合可制成高强性能的复合材料,可利用其纤维的吸湿性应用于制造渔船、游艇船体和防腐、防水门窗,既达到了防腐、防水的效果又增强了材料的强度。但这些复合材料的力学性能依赖于玄武岩纤维的含量和排列的方向[21]。为解决此问题,通过对玄武岩短切纤维聚酰铵复合材料的研究指出,复合材料的结构随聚酰铵的量而改变,10%~20%的聚酰铵同玄武岩纤维形成无序的网状结构,这一性质极大地增强了复合材料的机械性而无需对纤维的长度和编织有更高的要求,该研究成果大大降低了复合材料的成本。但该技术尚有许多缺陷,需要进一步探索。

目前,对玄武岩纤维增强复合材料的研究主要集中在对其缠绕和编织、分布方式上进行一系列的开发[22、23]。如日本发明了一种汽车用的材料[24],其内外表面是由玄武岩纤维编织的纤维板,而内层是由三维网状玄武岩纤维组成的骨架结构,

骨架内由热硬化性添加剂和聚亚胺酯填充,通过热挤压形成一种高硬、高强、易处理的材料。

3.2 玄武岩纤维声、热绝缘复合材料

玄武岩纤维的导热系数随纤维直径的减小而减小,随纤维密度的增大先减小后增大,选用合适细度和密度的玄武岩纤维可使玄武岩纤维导热系数很低,此种玄武岩纤维可作为热绝缘复合材料[25]。同时由于此种玄武岩纤维的使用温度范围和抗震性能优于玻纤,因此可应用于高温和超低温设备以及高温作业的防护服和低温保温服[26]。由于玄武岩纤维织成的板状和网状的结构具有多孔结构和无规则的排列方式,吸声性能好,玄武岩纤维吸声能力随着纤维层厚度的增加和密度的减少而增强,玄武岩纤维可制成声绝缘复合材料应用于航空、船舶、机械制造、建筑行业中作为隔音材料。

用玄武岩纤维还可以制造一系列兼备声、热隔绝性能的复合结构材料,这类材料不燃烧,加热时不会分解出有害气体,工作温度可以达到600~700℃,在与其它材料匹配使用时的工作温度可以达到1000℃,在防火墙、防火门、电缆通孔等特殊工业或高层建筑防火设施中大有其用武之地。用玄武岩纤维作声、热绝缘复合材料与玄武岩纤维产品选用及在复合材料中的结构有很大关联,Kodera Ka-zuo通过适当的玄武岩纤维产品选用与树脂、碳纤维的混合编织,制得了性能优越的声、热绝缘复合材料。

3.3 玄武岩纤维抗摩擦复合材料

目前最常用的抗摩擦复合材料的纤维为钢纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维和石棉纤维等,但这几种纤维又各有优缺点。例如钢纤维虽然强度较高、热稳定性好,但比重大、易锈蚀、易损伤对偶；玻璃纤维虽然强度高、价格便宜,但在高温时易熔化,会导致材料性能的下降,使摩擦性能不稳定；芳纶纤维和碳纤维虽然各方面性能优异,但其价格昂贵；石棉材料具有强度高、表面活性好、摩擦磨损性能好、混合料分散均匀等优异的性能,但由于石棉是一种危害人类健康的致癌物质,且石棉粉尘的污染非常大。而玄武岩纤维不仅强度高、热稳定性好、不易损伤对偶、磨损低、摩擦系数稳定,而且价格适宜,将成为无石棉纤维的首选材料。目前玄武岩纤维抗摩擦复合材料主要用于汽车用摩擦材料[27],如:制动及离合装置、汽车轮胎等。Adamczak Loic等[28]采用20%~50%的玄武岩纤维及丙烯酸纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、铜纤维编成轮胎衬套,此衬套热稳定性好、摩擦系数稳定、磨损低且震动和噪声较小。

总之,玄武岩纤维复合材料,因玄武岩纤维本身卓越的特性,可用于制得各种各样的功能复合体型材,如:防水复合材料、电磁屏蔽材料、过滤材料、可降解生态复合材料等。随着人们对玄武岩纤维的深入研究,它将广泛应用于尖端技术领

域的高强度、耐高温、防辐射等复合材料的制备。

4 结束语

玄武岩纤维因原料易得、成本较低和综合性能优异、生产无三废等优点而逐渐受到人们青睐,国内外虽对玄武岩纤维的生产方法和设备及其复合材料研究较多,但对制备玄武岩纤维的耐高温耐板、池窑结构、拉丝装置和加热熔化、拉丝方法仍有待进一步改善,以求在成本低、结构简单的基础上制得更细、更优良的玄武岩纤维,这将是今后对玄武岩纤维研究的一个热点。

在对玄武岩纤维增强复合材料方面的研究较多,但对金属、碳、陶瓷纤维与玄武岩纤维混杂复合材料的研究较少。由于玄武岩纤维同金属、碳、陶瓷纤维具有良好的兼容性,如在这些纤维中加入一定量的玄武岩纤维做成制品,其弹性模量和一系列丝束性能将会得到本质的提高,同时,由于使用的这些纤维量很少,其价格能在市场上接受,因此,开发这种新型的混杂复合材料,不仅可以提高其性能而且能降低成本,使其具有更优越的市场竞争性。可以展望,随着人们对玄武岩纤维研究的深入,它将在未来各个领域中发挥越来越大的作用。

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玄武岩纤维混凝土的特性及应用

Ana lysis on Ulti m a te Bear i n g Capac ity of Rock Founda ti on HOU Da 2wei (Chongqing Survey I nstitute,Chongqing 400020,China ) Abstract:Many high 2risie buildings are based on r ock foundati on in mountainous city,s o how to evaluate the bearing capacity of r ock foundation is the core for r ock foundation engineering . In view of the influence of central major stress and lithology and rock structure characteristics on rock foundati on bearing capacity,this paper equates j ointing r ock with discontinuous mediu m characteristics to continuous medium,and then seeks for s olution with instant fricti on angle and slip 2line field theory . It establishes analysis model for ulti m ate bearing capacity of r ock foundation and verifies feasibility of the model through calculati on .Key words:r ock foundation;ulti m ate analysis;slip 2line field theory;bearing capacity 收稿日期:2009-02-23 作者简介:武　迪(1984-),男,山东泰安人。硕士研究生,主 要从事钢筋混凝土结构方面的研究。E 2mail:wudi610@ https://www.wendangku.net/doc/bd15183556.html, 。 玄武岩纤维混凝土的特性及应用 武　迪,邵式亮 (空军工程大学工程学院,西安　710038) 摘　要:介绍玄武岩纤维的发展及特点,归纳、总结了玄武岩纤维混凝土(BFRC )的主要特征。 对近年来玄武岩纤维在混凝土结构的抗冲击、加固补强、耐腐蚀性和动态能量耗散等方面的研究进行了阐述,有助于玄武岩纤维混凝土在实际工程中的推广应用。 关键词:玄武岩纤维混凝土;增强增韧;加固补强;动态能量耗散中图分类号:T U5281572 文献标志码:A 文章编号:1003-8825(2010)02-0037-03 0　引言 玄武岩纤维是一种由火山喷发形成的玄武岩矿石经高温熔融、拉丝而成的无机纤维材料,其外观为深褐色,色泽与碳纤维相似。作为国内最近几年刚刚研发出的一种新型纤维材料,玄武岩纤维具有独特的力学性能、良好的稳定性以及较高的性价比,这使其成为一种良好的混凝土增强材料,在建筑领域有着广阔的应用前景。 1　玄武岩纤维111　发展概况 玄武岩纤维于1953～1954年由前苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发。1985年,第一台工业化生产炉于乌克兰纤维实验室(TZI )建成投产,采用200 孔漏板、组合炉拉丝工艺。在2002年前,前苏联诸国每年大约有500t 连续玄武岩纤维产品,主要用于军工行业。现今玄武岩纤维生产池窑已发展到年产 700t 规模,使用400孔漏板拉丝技术 [1] 。俄罗斯与 乌克兰在玄武岩纤维研究、生产及制品的开发上,代表了世界的最高水平,其生产的玄武岩纤维产品性能稳定,且已开发出了上百个品种。美国对玄武岩纤维的研究虽然起步较晚,但其生产池窖现已发展到 1000～1500t 规模,使用800孔漏板拉丝技术。近 几年来,德国、日本等国也相继展开了这方面的研究工作,并取得了一系列新的应用研究成果。目前,我国玄武岩纤维的研究开发、制备和应用尚处于较为初级的阶段,但部分技术已经达到了国际先进水平,且其应用领域也在不断拓展。 112　主要特点 玄武岩纤维与碳纤维、芳纶纤维等其它高科技纤维相比,具有很多独特的优点。它具有很好的耐温性能,可在-269～700℃范围内连续工作;有优良的化 ? 73?武　迪,等;玄武岩纤维混凝土的特性及应用

浙江年产xx吨玄武岩纤维项目投资分析报告

浙江年产xx吨玄武岩纤维项目 投资分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 玄武岩纤维是我国四大高性能纤维之一，其环保性、来源广，资源丰富，生产过程不会带来环境压力，且具有良好的化学稳定性、耐化学腐蚀性、耐高温性，优异的力学强度、抗拉伸能力、隔音隔热等性能。 该玄武岩纤维项目计划总投资9612.41万元，其中：固定资产投资7652.24万元，占项目总投资的79.61%；流动资金1960.17万元，占项目 总投资的20.39%。 达产年营业收入19236.00万元，总成本费用14973.18万元，税金及 附加191.18万元，利润总额4262.82万元，利税总额5041.98万元，税后 净利润3197.11万元，达产年纳税总额1844.86万元；达产年投资利润率44.35%，投资利税率52.45%，投资回报率33.26%，全部投资回收期4.51年，提供就业职位315个。 作为我国四大高技术纤维之一，玄武岩纤维是我国“十三五”战略性 新兴产业的重点产品。由于其具有多种优异性能，且绿色无污染，使用范 围从航空、航天到交通、环保等，非常广泛。有预测显示，2019年，全球 连续玄武岩纤维市场产值预计将达1.047亿美元，复合年均增长率将达 10.9%；“十三五”期间，我国玄武岩纤维产量将达到15万吨以上的规模。

目录 第一章概述 第二章建设单位基本信息 第三章投资背景和必要性分析第四章产业分析 第五章投资建设方案 第六章项目选址评价 第七章项目建设设计方案 第八章工艺技术方案 第九章环保和清洁生产说明第十章项目安全管理 第十一章项目风险说明 第十二章节能 第十三章项目实施安排 第十四章投资方案计划 第十五章项目经济收益分析 第十六章综合评价结论 第十七章项目招投标方案

玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景分析

玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景 核心提示：近几年来，随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗，使得资源开发变得愈加 紧张，按照当今的开采及耗损量，保守估计，石油及钢材 近几年来，随着石油、钢材等不可再生资源的加速消耗，使得资源开发变得愈加紧张， 按照当今的开采及耗损量，保守估计，石油及钢材只能维持30～50年。因此，开发可替代钢材的材料显得尤为重要。在50年代末，就有人提出以石代钢的想法，自70年代，玄武岩纤维的成功研发，使得这一想法得以实现。 玄武岩纤维具有力学性能佳，耐高温性能好，化学性能稳定，生产过程环保等优点。 玄武岩纤维复合材料的性能远远比钢材优异，而其重量却远小于钢材，将其应用于汽车上， 可以大大的减轻汽车的负重，从而降低能源消耗，而其性能又能得以极大的提升。玄武岩纤维制品具有可自然降解性，与环境相容性好的优点，既符合汽车材料向着高性能发展的要求，也符合国家对于汽车材料绿色环保的要求，在汽车行业中有着良好的应用前景[1-4]。 1玄武岩纤维的优异特性 1.1力学性能 玄武岩纤维的密度为 2.5~2.7g/cm3，拉伸强度为3000~3500MPa,弹性模量为100~150GPa,断裂伸长为 3.2%,莫氏硬度为 6.5~7.5°,因此它具有优异的耐磨抗拉增强性能加拿大一家公司研制生产的玄武岩连续纤维其拉伸强度达到4840MPa,接近于高强碳纤维,而其成本却远低于碳纤维 1.2吸音性能 玄武岩纤维具有优异的吸声性能，将其制品在不同音频下的吸音系数进行实验得出， 随着频率的增加，它的吸声系数显著增加[5]。如选用材料直径1～3μｍ的玄武岩纤维制成的(密度为15kg/m3，厚度为30mm)吸音材料，其吸音性能见表1。

玄武岩纤维

玄武岩纤维 简介 玄武岩纤维（Basalt Fiber）是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。 玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一，在我国基本上实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。 玄武岩纤维表面较光滑，表面能较低，经过表面改性后，其表面增加纳米SiO2粒子，有效地提高纤维表面粗糙度，增加了微生物与载体间的有效接触面积；改性后表面有阳离子的存在，载体表面电位升高，载体表面带正电荷，利用静电吸力促进微生物固定，有利于微生物固定化；改性后表面的活性官能团，增加了载体的表面能，所含有羟基、羰基或羧基等，对微生物在载体表面粘附生长有积极的作用。通过玄武岩纤维载体表面改性，使其具有良好的亲水性和微生物负载性能，使之能够负载更多的生物量，且长时间保持较高的微生物活性，从而实现

更有效通过生物膜法降解水体中污染物。 玄武岩的发展 （1）玄武岩连续纤维作为一种新型绿色环保材料出现在20世纪60年代初。 （2）从70年代起，美国和德国的科学家先后对玄武岩纤维的制备进行了大量的研究。 玄武岩纤维的组成与结构 玄武岩纤维的密度在2.6~3.05g/cm3之间，主要组分如下表所示。 表1 玄武岩纤维主要组分含量 组分SiO2Al2O3CaO FeO MgO Na2O Fe2O3K2O TiO2P2O5含量51.4 14.83 10.26 8.47 5.92 2.42 1.73 1.20 0.84 0.32 玄武岩纤维各组分的作用如下表所示。 表2 玄武岩纤维革组分作用 组分SiO2 、 Al2O3 FeO Fe2O3 TiO2CaO MgO 作用提高纤维的化学 稳定性和熔体的 黏度提高成纤的使用 温度 提高纤维的化学稳定 性、熔体的表面张力和 黏度 属于添加剂范畴， 有利于原料的熔化 和制取细纤维 玄武岩纤维的性能 （1）热稳定性。玄武岩纤维板的热导率低，在25℃下的热导率仅为0.04W/（m?K），可以在650℃高温下使用，而玻璃纤维在同一条件的使用温度不超过400℃。 （2）声绝缘性。随着频率的增加，其吸音系数显著增加。玄武岩纤维隔音和吸音效果好，采用玄武岩纤维制作的隔音材料在航空、船舶等领域有着广阔的前景。 （3）介电性能、电绝缘性能和电磁波的透过性。玄武岩纤维具有良好的介电性能。它的体积电阻率比玻璃纤维要高一个数量级。玄武岩中含有质量分数不到20%的导电氧化物，可用于制造新型耐热介电材料。玄武岩纤维具有比玻璃纤维高的电绝缘性和对电磁波的高透过性。

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国发展研究现状 我国自20世纪70年代起，就断断续续地开展对CBF的研究，但未获得成功。2001年我国工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年工业大学研究院与航天万欣科技组建了航天拓鑫科技，进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能，开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年，我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划，承担该课题项目的俄金碳材料科技(由黄金屋真空科技与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币，于2003年12月成立了横店集团俄金玄武岩纤维。经近两年来的技术开发，横店集团俄金玄武岩纤维采用创新的生产技术和“一步法”工艺，取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果，并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术，而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前，发展中的横店集团俄金玄武岩纤维是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测： 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t，2020年为7万t～10万t。 2玄武岩纤维（CBF）的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性，加之生产过程无害，且产品寿命长，是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

属氧化物排出，使CBF制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出，不向大气排放有害气体，无工业垃圾及有毒物质污染环境。玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维，被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域，因而，CBF被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。 2.2功能性优良的材料 CBF是继碳纤维﹑芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维的第四大高技术纤维支柱，在许多条件下可替代碳纤维﹑芳纶纤维，在某些场合甚至比上述两种纤维性能还好。玄武岩纤维及其制品的异常优越性能具体表现在以下几个方面： （1）显著的耐高温性能和热震稳定性。CBF的使用温度围为－260 ℃～880 ℃，这一温度远远高于芳纶纤维、无碱E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢，接近硅纤维、硅酸铝纤维和瓷纤维；热震稳定性好，在500℃温度下保持不变, 在900℃时原始重量仅损失3%[5]。 （2）较低的热传导系数。CBF的热传导系数为0.031 W/m·K～0.038 W/m·K,低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢。 （3）高的弹性模量和抗拉强度。CBF的弹性模量为：9100 kg/mm2～11000 kg/mm2，高于无碱玻纤、石棉、芳纶纤维、聚丙稀纤维和硅纤维。CBF 的抗拉强度为3800～4800 MPa，比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高，与S玻璃纤维相当。 （4）化学稳定性好。CBF的耐酸性和耐碱性均比铝硼硅酸盐纤维好[6～7]。其耐久性﹑耐候性﹑耐紫外线照射﹑耐水性﹑抗氧化等性能均可与天然玄武岩石头相比美。 （5）吸音系数较高。CBF的吸音系数为0.9～0.99,高于无碱玻纤和硅纤维；优良的透波性和一定的吸波性，吸音和隔音性能优异，具有良好的隐身性能, 可制做隐身材料。

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起，就断断续续地开展对CBF的研究，但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司，进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能，开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年，我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划，承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币，于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发，横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺，取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果，并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术，而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前，发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测： 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t，2020年为7万t～10万t。 2玄武岩纤维（CBF）的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性，加之生产过程无害，且产品寿命长，是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

连续玄武岩纤维的发展和应用前景

连续玄武岩纤维的发展及使用前景 2010年3月15日中国纤检 摘要：介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状，连续玄武岩纤维性能和使用领域，表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料，过滤材料，增强复合材料，电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题，给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准，促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。 关键词：连续玄武岩纤维；防火隔热；过滤环保；增强复合；高技术纤维 连续玄武岩纤维（CBF）是以天然的火山喷出岩作为原料，将其破碎后加入熔窑中，在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料，可广泛使用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域，故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓，玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。 1国内外发展研究状况 1.1国外发展研究状况 以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术，但没有实质性生产。

20世纪50年代初期，德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料，采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm～30μm的玄武岩棉。随后60年代初期，美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺，使玄武岩棉产量迅速增长前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利，在消化、吸收的基础上，成功地将该项技术使用于玄武岩棉的生产，设计生产能力为日产38吨～40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953～1954 年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60～70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作，乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体，主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于 1972 年开始研制制备CBF，曾经研制出 20 多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年，前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛使用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产，产品全部用于前苏联国防军工和航天﹑航空领域。 1991年前苏联解体后，此项目开始公开，并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体，客观上影响了CBF的推广使用，但是，由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能，而且性价比好，引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起，就断断续续地开展对CBF的研究，但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院和成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司，进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能，开发出玄武岩纤维终端产品。

苏州玄武岩纤维项目投资分析报告

苏州玄武岩纤维项目投资分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 玄武岩是一种基性喷出岩，其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似，SiO2 含量变化于45%～52%之间，K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以 及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 该玄武岩纤维项目计划总投资17633.23万元，其中：固定资产投资12839.58万元，占项目总投资的72.81%；流动资金4793.65万元，占项目 总投资的27.19%。 达产年营业收入44534.00万元，总成本费用35005.92万元，税金及 附加336.36万元，利润总额9528.08万元，利税总额11178.66万元，税 后净利润7146.06万元，达产年纳税总额4032.60万元；达产年投资利润 率54.03%，投资利税率63.40%，投资回报率40.53%，全部投资回收期 3.97年，提供就业职位671个。 玄武岩纤维是我国四大高性能纤维之一，其环保性、来源广，资源丰富，生产过程不会带来环境压力，且具有良好的化学稳定性、耐化学腐蚀性、耐高温性，优异的力学强度、抗拉伸能力、隔音隔热等性能。

目录 第一章项目基本信息 第二章项目单位概况 第三章背景及必要性 第四章市场研究 第五章产品规划及建设规模第六章项目建设地研究 第七章项目工程方案分析第八章工艺先进性 第九章环境保护可行性 第十章安全卫生 第十一章风险应对说明 第十二章节能分析 第十三章项目实施计划 第十四章投资可行性分析 第十五章盈利能力分析 第十六章项目总结 第十七章项目招投标方案

玄武岩纤维行业专利分析报告

玄 武 岩 纤 维 行 业 专 利 分 析 报 告2017.11.28

目录 1.概述 (1) 1.1背景及目的 (1) 1.2数据来源 (1) 2.玄武岩纤维专利态势分析 (1) 2.1“玄武岩纤维生产”专利检索结果 (1) 2.2“玄武岩纤维”专利检索结果 (7) 2.3检索结果对比分析 (10) 3.相关专利简介 (10) 3.1 连续玄武岩纤维生产中矿石熔化和熔融体调制方法及设备 CN20051008181.3 (10) 3.2连续玄武岩纤维生产工艺CN201610802161.0 (11) 3.3 一种玄武岩纤维生产设备CN201320426150.X (12) 3.4用于玄武岩纤维连续拉丝的漏板CN201620102453.X (12)

1.概述 1.1背景及目的 玄武岩连续纤维生产所需的原料为天然火山岩。火山岩为地球洋壳的主要组成部分，是一种储量巨大且可再生绿色资源。玄武岩连续纤维（CBF）是将天然火山岩矿石破碎后经1450℃左右的高温熔化后通过铂铑合金拉丝漏板快速拉制而成，它是一种综合性能优异的基础性、功能性和结构性材料。玄武岩纤维应用领域广泛，例如航空航天、交通工程、海事工程、道路土建、防火隔热等。 经过近半个世纪的发展，玄武岩纤维优异的性能已被广泛关注，并名列国家战略性高性能“四大纤维”纤维材料，因此玄武岩纤维开发研究工作具有全面且深远的意义。数十年来，我公司积极探索玄武岩纤维生产技术，力争将玄武岩产业做大做强。在国家及政府的政策支持下，我公司飞速发展，取得了丰厚的成果。高速发展期后，我公司技术陷入技术瓶颈期，因此，想通过对行业专利技术分析，找到新的研发点、更专业的人才、更广阔的市场。 1.2数据来源 佰腾网（PATEXPLRER），https://www.wendangku.net/doc/bd15183556.html,/。 2.玄武岩纤维专利态势分析 2.1“玄武岩纤维生产”专利检索结果 2.1.1专利申请趋势 “玄武岩纤维生产”主要是指玄武岩纤维生产所需的设备、工艺，以其为关键词进行专利检索，得到共27条专利。 图 1 专利申请量（国内）

现代玄武岩纤维材料及其复合材料.doc

现代玄武岩纤维材料及其复合材料 特种机械-建筑研究所 化学物理研究所，科学学院莫斯科俄罗斯 数据显示了作为硅酸盐纤维的一种——连续玄武岩纤维无捻粗纱的性能，其耐酸性和耐碱性提高，强度与 E 玻纤相近，模量与高强高弹的镁铝硅S 玻纤相近。其环氧基复合材料 的机械性能与S 玻纤复合材料相近，高于 E 玻纤复合材料。玄武岩纤维复合材料的那碱性 和抗热/潮性优于S 玻纤复合材料和 E 玻纤复合材料，这与玄武岩纤维无捻粗纱的粘结性有 关。 前言 连续玄武岩纤维材料如有捻纱、无捻纱、绳，板材和布是用于有机和无机基体中的新的 增强材料。对他的研究不仅是生产技术方面，还包括他的机械和物化性能、应用。这篇文章 分析连续玄武岩纤维及其复合材料的性能，并与玻璃纤维和玻璃纤维复合材料作对比。 生产连续玄武岩纤维的原料玄武岩的技术规格 玄武岩是火山，是硅酸盐。其化学组成见表 1.铁氧化物使得玄武岩纤维呈灰褐色，玄武岩熔体是一个含一定玻璃相的多晶结构。玄武岩纤维的生产技术与玻璃纤维类似。 表1 玄武岩纤维与玻璃纤维化学组成对比 化学组成变化小对连续玄武岩纤维的机械性能影响小。对连续玄武岩纤维的机械性能影 响最大的是纤维成型条件（拉丝温度、熔体均化的时间、纤维直径）。例如，对于化学组成相同的玄武岩，拉丝温度升高160℃（从1220℃-1380℃），强度从 1.3 增加到 2.23GPa，弹 性模量从78 增加到90.3GPa。单丝直径从1-4μm 增加到7-10μm，强度从 2.8 降到 1.8 GPa.

表2 列出不同时间，不同生产技术生产的玄武岩纤维的机械性能。 玄武岩纤维无捻粗纱和S 玻纤在线密度和单丝直径相近的情况下，玄武岩纤维无捻粗 纱的强度比 E 玻纤的低16-20%，与E 玻纤相近。 玄武岩纤维无捻粗纱的弹模高于 E 玻纤，与S 玻纤相近。 表2 玄武岩纤维无捻粗纱和玻纤无捻粗纱机械性能对比 粘结性能 玄武岩纤维与各种高聚物材料（酚醛、酰亚胺）的粘结性能由于玻璃纤维，这与铁氧化 物的高含量（达到15%）有关，环氧低聚物在纤维表面的接触反映可能发生。 玄武岩纤维复合材料的高粘结反应通过高聚物基体反应层的高残余应力来证明。根据Trostyanskaya(1997)，根据基体类型，这些应力达到24-50MPa。通过在纤维表面涂覆表 面改性剂（鸡冠形状的嵌段共聚物KEP有机硅）能够降低玄武岩纤维复合材料的残余应 力，这种表面改性剂具有显著的表面活性。因为具有显著的表面活性，这种嵌段共聚物在复合材料中，能够降低粘结剂的表面张力，提高纤维的润湿性，被吸附在纤维表面，环氧乙 烷链与粘结剂结合。分子量7000-8000的共聚物被用于纤维表面，形成一个弹性牢固的吸收 层，吸收层厚度20-25nm。这是残余应力减少、机械强度提高的原因。 连续玄武岩纤维的耐化学腐蚀性能 连续玄武岩纤维的耐化学腐蚀性能通过纤维在介质中（酸和碱）放置一点时间后的强度 变化来评价。化学腐蚀性受纤维的化学组成介质和温度-时间作用的影响。硅、铝、钙、镁 及铁的含量十分重要，铁氧化物是的玄武岩纤维的耐化学腐蚀性和耐热性高于玻璃纤维。除了化学组成，介质的表面活性、纤维表面层的性能（表面有缺陷），及热历史对化学腐蚀性

玄武岩纤维项目商业计划书

玄武岩纤维项目 商业计划书 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要 玄武岩纤维是我国四大高性能纤维之一，其环保性、来源广，资源丰富，生产过程不会带来环境压力，且具有良好的化学稳定性、耐化学腐蚀性、耐高温性，优异的力学强度、抗拉伸能力、隔音隔热等性能。 玄武岩是一种基性喷出岩，其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似，SiO2 含量变化于45%～52%之间，K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以 及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 该玄武岩纤维项目计划总投资22717.24万元，其中：固定资产投 资16203.31万元，占项目总投资的71.33%；流动资金6513.93万元，占项目总投资的28.67%。 达产年营业收入43674.00万元，净利润7668.07万元，达产年纳 税总额4353.18万元；达产年投资利润率45.01%，投资利税率52.92%，投资回报率33.75%，全部投资回收期4.46年，提供就业职位588个。

玄武岩纤维项目商业计划书目录 第一章概论 第二章项目建设必要性分析 第三章市场研究分析 第四章产品规划分析 第五章工程设计 第六章运营管理模式 第七章风险性分析 第八章 SWOT分析 第九章项目进度计划 第十章投资方案计划 第十一章项目经济收益分析 第十二章综合结论

第一章概论 一、项目名称及建设性质 （一）项目名称 玄武岩纤维项目 （二）项目建设性质 该项目属于新建项目，依托xxx产业集聚区良好的产业基础和创 新氛围，充分发挥区位优势，全力打造以玄武岩纤维为核心的综合性 产业基地，年产值可达44000.00万元。 二、项目承办单位 xxx投资公司 三、战略合作单位 xxx有限公司 四、项目建设背景 玄武岩连续纤维是一种纯天然的无机非金属材料，是21世纪的新材料，是新材料产业中最重要的一个组成部分之一。玄武岩纤维类似于玻璃纤维, 其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,是纯天然的高技术纤维，因纤维颜色呈金褐色，又被称为“金色纤维”。

玄武岩短纤维复合材料的研究

摘要：介绍了玄武岩纤维的研究方法以及国内外发展历程和现状，玄武岩纤维性能和应用领域，表明玄武岩纤维用于防火隔热材料，过滤材料，增强复合材料，电子技术等具有明显的优势以及对未来发展的展望。 关键词：玄武岩纤维；防火隔热；过滤环保；增强复合；高技术纤维。 一、概述： 玄武岩纤维是以天然的火山喷出岩作为原料，将其破碎后加入熔窑中，在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以玄武岩纤维为增强体可制成各种性能优异的复合材料，可广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域，故玄武岩纤维被誉为21世纪的新材料。 近年来，国内似乎又形成了一股“玄武岩纤维热”，其“热”主要体现在两个方面，一方面有关玄武岩纤维方面的文章大量涌现，有的文章甚至把玄武岩纤维捧得似乎无所不能，另一方面国内有好几家企业上马玄武岩纤维生产线项目，人们对玄武岩纤维项目更是热情有加，似乎哪里有玄武岩资源，就有上马玄武岩纤维项目的最大优势。据了解目前至少已建成了两家玄武岩纤维生产厂，还有一些地方也在准备抓紧建造玄武岩纤维生产线。从建成的生产线厂家来看，目前在市场的开拓方面也是不容太乐观。有些厂家为了降低成本，提高成纤率，在玄武岩原料中，掺入一些助熔剂，如萤石，碎玻璃等，这些助熔剂如果没有经过科学论证，将劣化玄武岩纤维原有的性能，并且也不再是严格意义上的玄武岩纤维了。

二．玄武岩纤维的性能 1．新型环保性材料 玄武岩纤维具有非人工合成的纯天然性，加之生产过程无害，且产品寿命长，是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金属氧化物排出，使玄武岩纤维制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出，不向大气排放有害气体，无工业垃圾及有毒物质污染环境。玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维，被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域，因而，玄武岩纤维被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。 2．功能性优良的材料 玄武岩纤维是继碳纤维，芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维的第四大高技术纤维支柱，在许多条件下可替代碳纤维﹑芳纶纤维，在某些场合甚至比上述两种纤维性能还好。玄武岩纤维及其制品的异常优越性能具体表现在以下几个方面： （1）显著的耐高温性能和热震稳定性。玄武岩纤维的使用温度范围为－260 ℃～880 ℃，这一温度远远高于芳纶纤维、无碱E玻纤、石棉、岩棉、不锈钢，接近硅纤维、硅酸铝纤维和陶瓷纤维。 （2）较低的热传导系数。玄武岩纤维的热传导系数低于芳纶纤维、硅酸铝纤维、无碱玻纤、岩棉、硅纤维、碳纤维和不锈钢。 （3）高的弹性模量和抗拉强度。玄武岩纤维的弹性模量为：9100 kg/mm2～11000 kg/mm2，高于无碱玻纤、石棉、芳纶纤维、聚丙

南京关于成立玄武岩纤维生产加工公司可行性分析报告

南京关于成立玄武岩纤维生产加工公司 可行性分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 玄武岩是一种基性喷出岩，其化学成分与辉长岩或辉绿岩相似，SiO2 含量变化于45%～52%之间，K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以 及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。 xxx（集团）有限公司由xxx科技公司（以下简称“A公司”）与xxx实业发展公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公 司出资240.0万元，占公司股份68%；B公司出资120.0万元，占公司 股份32%。 xxx（集团）有限公司以玄武岩纤维产业为核心，依托A公司的渠 道资源和B公司的行业经验，xxx（集团）有限公司将快速形成行业竞 争力，通过3-5年的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业 的发展。 xxx（集团）有限公司计划总投资3748.74万元，其中：固定资产 投资2966.00万元，占总投资的79.12%；流动资金782.74万元，占总投资的20.88%。 根据规划，xxx（集团）有限公司正常经营年份可实现营业收入5300.00万元，总成本费用4126.82万元，税金及附加60.67万元，利

润总额1173.18万元，利税总额1395.67万元，税后净利润879.88万元，纳税总额515.79万元，投资利润率31.30%，投资利税率37.23%，投资回报率23.47%，全部投资回收期5.76年，提供就业职位80个。 玄武岩连续纤维是一种纯天然的无机非金属材料，是21世纪的新材料，是新材料产业中最重要的一个组成部分之一。玄武岩纤维类似于玻璃纤维, 其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,是纯天然的高技术纤维，因纤维颜色呈金褐色，又被称为“金色纤维”。

玄武岩纤维的发展与应用

连续玄武岩纤维的发展与应用 1、摘要（双文） 2、定义 3、组成3 33 26 9 、基本物理、力学、化学性质57 （图） 4、构件力学性能 5、生产工艺原料天然玄武岩可成纤的条件8 35 26（方法流程设备8） 6、国内外生产现状7（生产厂家1、进展和存在的问题） 7、应用方面及现状各行业（土工、军工。。。） 8、发展前景19 9 9、参考文献总结（外文？？？）

前言 2我国现很多房屋、桥梁、隧道等建筑物，由于材料老化、荷载增加、结构部分损坏、使用功能改变、设计与施工缺陷以及地震、战争等原因，均会导致原有结构的承载力满足不了要求，为此，需进行加固和修复。23目前面临着大规模的补强加固、改建和扩建工程,其中建筑材料的选择尤为重要。新型复合建筑材料发展很快,主要有钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土等。玄武岩纤维是近几年在中国发展起来的新型材料,由于其较其他纤维材料性能优异、性价比好,尤其具有良好的抗拉强度和韧性,在防护工程补强加固、抗爆方面具有广阔的应用前景。 10众所周知，地壳由火成岩、沉积岩和变质岩组成。玄武岩属于火成岩的一种，是一种以SiO2和Al2O3为主的矿物岩石。23连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,简称CBF)是前苏联经过了30多年的研究开发的高科技纤维。3在整个生产和应用过程中无环境污染,属于绿色生态材料[1,2]。23 CBF是以天然的火山喷出岩(玄武岩矿石)作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1 450℃~1 500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。10目前CBF 的研究重点在CBF的制备和应用上。与碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维等其它高科技纤维相比，CBF具有许多独特的优点，如突出的力学性能、耐高温、可在-269～650℃范围内连续工作，耐酸碱，吸湿性低，此外还有绝缘性好、绝热隔音性能优异、良好的透波性能等优点。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料，可广泛应用于航空航天、建筑、化工、医学、电子、农业等军工和民用领域，23尤其是最近几年,中国也有了CBF的批量生产,因此迫切需要开展玄武岩纤维及其增强复合材料的应用研究。 23 康婷白应生玄武岩纤维的特性及其在防护工程领域的应用山西建筑第34卷第11期 2 0 0 8年4月185 186 10 齐风杰，李锦文，李传校，魏化震，高永忠连续玄武岩纤维研究综述高科技纤维与应用第31 卷第2期2006年4月42-46 3 吕海荣,杨彩云,韩大伟复合材料用玄武岩增强纤维的性能研究材料工程/ 2009年增刊89-91 1 2 [1]谢尔盖,李中郢.玄武岩纤维材料的应用前景[J] .纤维复合材料, 2003,17(3):17-20. [2]崔毅华.玄武岩连续纤维的基本特性[J] .纺织学报,2005,26(5): 57-60. 3 1玄武岩纤维的组成与结构 1.1玄武岩纤维的组成 玄武岩纤维的成分几乎囊括了地壳中的所有元素,Si,Mg,Fe,Ca,Al,Na,K等主要元素成分,约占99%以上。在PHLIPS XL30 EDS电子探针能谱仪上进行玄武岩纤维元素含量的测定,发现其主要成分如下下(原子分数/%):Si=26.36,Ca=18.93,Al=7.89, Mg=6.90,O=31.81,K=1.18,Na=1.63,Ti=1·26,Fe=4.04。玄武岩的化学组成如表1所示[5] https://www.wendangku.net/doc/bd15183556.html,

连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考

“点石成金”当梦想遭遇现实 ——连续玄武岩纤维产业的发展现状及思考 浙江石金玄武岩纤维有限公司胡显奇 “点石成金曾是一种神话，一种比喻，如今这种梦想已经成真，人们用普通的石头——玄武岩拉丝并制作出各种高级产品就是最典型的事例。”这是长期从事地质与环境研究的中国科学院院士刘嘉麒在《绿色高新材料——玄武岩纤维具有广阔前景》一文中所作的阐述。然而，当“点石成金”神奇而美好的梦想遭遇现实时，却并不浪漫和乐观，发展的道路崎岖坎坷，先驱者要披荆斩棘，更要经受凤 凰涅槃的洗礼。 连续玄武岩纤维（Continuous Basalt Fiber，以下简称CBF）是以火成岩中的玄武岩为唯一原料，在1450℃～1500℃条件下进行熔融拉丝而成的纯天然连续纤维。其突出的综合性能使之有望发展成为国防安全和国民经济发展领域不可或缺的重要基础材料之一。但确切地说，与其它高技术纤维一样，目前CBF在中国乃至在全球的发展状况还不足以成为“产业”。不过，作为一种代表未来绿色材料发展方向的纯天然高技术纤维，尤其是作为新资源产业，玄武岩纤维终将破茧而出。在此，笔者结合自己从事CBF研究、开发、生产和营销8年多来的实践和思考谈一些也许并不成熟的看法，供关注CBF产业发展的政府部门、专家学者、投资者和企业界人士参考。 现状——激流涌动 回眸玄武岩纤维在前苏联于1985年获得初级生产技术后的这一段发展历程，不难发现其发展历程呈现出了“U”字型轨迹。1991年的苏联解体对CBF产业造成了极大的影响，在随后的十几年时间里，发展陷于停滞。近5年，随着世界经济

的高速发展和环境友好概念的深入人心，CBF再次走向前台。目前全世界只有乌克兰、俄罗斯、格鲁吉亚、中国、韩国、奥地利、比利时和德国等少数国家拥有CBF工业生产技术，全世界生产厂家不超过20家。主要集中于乌克兰、俄罗斯和中国，形成了“三足鼎立”的格局（见表1）。 表1：世界CBF生产商情况统计 从熔融拉丝使用的能源来分类，其炉型大致可以分为3种：一是以天然气或液化气为能源的火焰炉，以俄罗斯Kamenny Vek公司和我国的成都拓鑫公司为代表；二是全电熔炉，以我国的浙江石金公司为代表；三是气电结合炉 我国从2005年有小规模生产开始，6年间进入到连续玄武岩纤维领域的企业达到了6家以上，他们分别是：横店集团控股的“浙江石金玄武岩纤维有限公司”（由横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司与浙江得邦高技术纤维有限公司合并而成）、中国航天科技集团控股的“四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司”、辽宁营口百盛纤维制品有限公司、牡丹江电力公司控股的“牡丹江金石玄武岩纤维有限公司”、辽宁阜新煤矿控股的“辽宁金石科技集团有限公司”、辽宁营口市宏源科技有限公司和山西亚鑫煤焦化有限公司投资的“山西巴塞奥特科技有限公司”等。值得注意的是，在这一轮投资热潮中，国内外很少有大型玻璃纤维企业直接参与到玄武岩纤维产业的投资过程中，参与投资的股东绝大部分是非业内的。 未来随着全球对环保绿色新材料需求的不断增长，将有力地推动CBF产业的快速发展。笔

连续玄武岩纤维的发展及应用前景定稿版

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连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起，就断断续续地开展对CBF的研究，但未获得成功。2001 年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004 年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司，进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能，开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年，我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划，承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币，于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发，横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺，取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果，并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术，而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前，发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测： 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t，2020年为7万t～10万t。 2玄武岩纤维（CBF）的性能 2.1新型环保性材料

中国玄武岩纤维材料产业的发展态势

第28卷第10期2019年10% 中国矿业 CHINA MINING MAGAZINE Vol.28,No.10 Oct.2019 矿业综述 中国玄武岩纤维材料产业的发展态势 丁宝明】，张蕾2,刘嘉麒2 （1.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083； 2.中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029） 摘要：玄武岩是火山喷发形成的火山岩中的一类岩石，在地球上广泛分布。传统的玄武岩开发利用多用于建筑材料和石料等，并没有很好地发挥玄武岩的特点和优势。随着玄武岩连续纤维的出现，玄武岩的开发、生产、应用质玄武岩纤维的基！玄武岩纤维的性能，重点分析了玄武岩连续纤维产业的发展现状、存在问题，最后提出了建议。 关键词：玄武岩％玄武岩纤维％纤维材料％产业发展 中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：1004-4051（2019）10-0001-05 Development trend of basalt fiber materials industry in China DING Baoming1,ZHANG Lei2,LIU Jiaqi2 (1.School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing100083,China； 2.Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing100029,China) Abstract:Basalt is a kind of rock in volcanic rocks formed by volcanic eruption and widely distributed on the earth.Traditional development and utilization of basalt are mostly used in building materials and stone materials,but these applications do not give full play to the advantages of basalt.With the emergence of coninuousbasal fibers!-hedevelopmen-producionandapplica-ionofbasal havemadeaqualia-iveleap. In-his paper!-he au-horsin-roduce-he basic si-ua-ion of coninuous basal fibers and properies of continuous basalt fibers at first,emphatically analyze the development status and existing problems of continuouFbaFaltfiberinduFtry atlaFtprovidetheFeveralFuggeFtionF. Keywords:basalt；continuous basalt fiber；fiber materials；industry development 1基本概况 1.1玄武岩及玄武岩连续纤维 玄武岩是火山喷发形成的火山岩中的一类岩石，在地球上广泛分布。通常呈黑色或深灰色，也有;质结构、 致密坚硬，块状或气孔状构造，柱状节理发育；比重在2.6?3.0kg/m3之间；主要由基性斜长石和辉石（单斜辉石和斜方辉石）组成！含有橄榄石、角闪石、石榴子石以及含铁、钛矿物&根据岩石的化学成矿物组合，可分为碱性玄武岩、钙碱性玄武岩、拉斑玄武岩和高铝玄武岩四个系列，其SiO2含量一般在45%?53%之间，碱性越强,SiO2含量 收稿日期：2019-08-27责任编辑：赵奎涛 基金项目：水城县玄武岩纤维产业关键技术研发及应用项目资助 作者简介：丁宝明（1991—）,博士研究生，主要研究方向玄武岩纤维矿石原料均质化及玄武岩纤维成丝基理,E-mail;dingcugb@https://www.wendangku.net/doc/bd15183556.html,； 刘嘉麒（1941—）,男，辽宁丹东人，满族，中共党员，理学博士，中国科学院院士，地质学家&现任中国科学院地质与地球物理研究所研究员，中国科学院大学、吉林大学、中国地质大学、南开大学、沈阳师范大学等校兼职教授，国家林业和草原局世界遗产专家委员会主任，中国地质学会旅游地学与地质公园研究会副主任，国际单成因火山作用委员会领导成员（联合主席），国际第四纪研究联合会（（NQUA）地层委员会表决委员等职& 通讯作者简介：张蕾（1987—）,硕士，工程师，研究方向玄武岩纤维矿石原料均质化及玄武岩纤维成丝基理，E-mail;manxuenuc@https://www.wendangku.net/doc/bd15183556.html,. 引用格式:丁宝明，张蕾,刘嘉麒.中国玄武岩纤维材料产业的发展态势（］.中国矿业，2019,28（10）1-5.doi;10.12075/j.issn.10044051. 201910030