連續(xù)玄武巖纖維結(jié)構(gòu)與性能試驗(yàn)研究

       連續(xù)玄武巖纖維是以純天然的玄武巖礦石為原料，通過熔融拉絲工藝制備得到的一種新型高性能無機(jī)纖維。玄武巖礦石是由巖漿形成的基本礦石。是巖漿形成過程中的高溫、高壓環(huán)境以及噴發(fā)時(shí)外界壓力銳減的狀態(tài)，造成巖漿非穩(wěn)定組分大量燒蝕揮發(fā)，并最終使巖漿冷凝于地表的礦石，具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。玄武巖礦石的這種特殊的化學(xué)構(gòu)成賦予連續(xù)玄武巖纖維一系列優(yōu)異的特性，如高比強(qiáng)度和比模量、優(yōu)異的耐高溫性能和耐腐蝕性能等，因此該纖維一經(jīng)出現(xiàn)便引起了材料學(xué)者的普遍關(guān)注，尤其是航空、航天領(lǐng)域材料專家的極大興趣。此外該纖維性價(jià)比高，在整個(gè)生產(chǎn)和應(yīng)用過程中無環(huán)境污染，屬于綠色生態(tài)材料，在航空、建筑、筑路、汽車工業(yè)、電子工業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門有廣闊的應(yīng)用前景。

       雖然連續(xù)玄武巖纖維的制備工藝與玻璃纖維拉絲工藝有諸多相似之處，但因玄武巖礦石熔點(diǎn)高及灰度大，使連續(xù)玄武巖纖維制造過程更加困難和復(fù)雜。目前世界上僅有俄羅斯、烏克蘭、美國(guó)、中國(guó)等少數(shù)的國(guó)家掌握了這種連續(xù)纖維的生產(chǎn)工藝，可實(shí)現(xiàn)玄武巖連續(xù)纖維及其制品聽生產(chǎn)。由于連續(xù)玄武巖纖維是一種新型纖維，目前對(duì)于其結(jié)構(gòu)與性能的相關(guān)研究較少。本研究通過對(duì)一種國(guó)產(chǎn)連續(xù)玄武巖纖維的化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)、表面特性等的表征，剖析纖維本體的結(jié)構(gòu)特征，通過纖維宏觀力學(xué)性能的表征分析、化學(xué)穩(wěn)定性的研究以及復(fù)合材料性能的初步探索，以求闡明連續(xù)玄武巖纖維的基本特陛，為該纖維的性能開發(fā)及廣泛應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

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