玄武石
中国産玄武石建築素材
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玄武石とは
玄武岩は基本的な火山岩であり、火山から噴出され たマグマが地表で冷却されて凝固した緻密状または泡 状構造の岩であり、マグマ岩に属する。
主な成分はSi 02、Al 203、Fe 203、CaO、MgO 及び少量のK 20、Na 20であり、そのうちSi 02の割 合は約45%〜50%を占めている。
玄武岩は良質な建築材料の一つであり、現在最も 広く使われているのは修工路と鉄道上の砕石であり、 深加工応用分野では初期段階にある。
玄武岩繊維
玄武岩はどのように玄武岩繊維に加工するか
玄武岩繊維とは、玄武岩鉱石を原料とし、それを破 砕した後、1450°Cl'v 1500°Cの高温で溶融(2回の高温サ テン焼成)し、スラグ合金の糸引き漏板によって引き延 ばした連続繊維である。
玄武岩はどのように玄武岩繊維に加工するか
玄武石を砕いて
→
機械に入れる
→
生成する
→
玄武岩繊維
熱性能が良く、難燃性が強い
正常な生産加工過程において
有毒物質が発生せず
排気ガ ス、廃水、スラグの排出がなく、汚染がなく、
21世紀のハイテク「グリーン工業材料」です。
ガラス
繊維生産現場
玄武岩
繊維生産現場
玄武岩繊維機能性
(1)熱性能が良く、難燃性が強い
玄武岩繊維は非晶質無機ケイ酸塩物質であり、耐温性、断熱性能がよく、燃 焼に溶滴がなく、煙密度が低く、熱収縮現象がない。その使用温度範囲は一般的 に-269,..._,700°C、軟化点960°C、ガラス繊維の-60よりはるかに高い、...4_5，0°C と炭素繊維の500°Cの最高使用温度。それは 500°Cでの耐熱振動安定性は変わらず、元の質量分率損失は0.02未満、 900°C の場合も0.03しか損失しない、600°Cで動作する場合、その断後強度は元の強度 の80%を維持することができ、860°Cで動作しても収縮は現れない、耐温性に優 れた鉱綿は断後強度が50%しか保たれていないが,60%、炭素繊維は約 300°CでcoとCO 2が発生し、グラスウールは完全に破壊され、アラミドの最高使 用温度も250°Cしかない。そのため、玄武岩繊維は千製造の防火服、防火カーペ ット、防火カーテンなどの難燃性 材料と高温ろ過分野のろ過基布、ろ過材料、耐高温フェルトなど。一方、玄武岩 繊維も低温に耐え、それは長期にわたって千低温(-196°C)液体窒素媒質環境に あり、強度も変わらず、有効な低温断熱材である。
（2）玄武岩繊維に含まれるK 20、MgO、Ti 02などの成分は繊維の耐化学腐食 及び防水性能の向上に重要な役割を果たす。
玄武岩繊維とEガラス繊維の3 h沸騰後の繊維質量分率損失の比較状況
:水中で玄武岩繊維の損失は 0.002、Eガラス繊維の損失は0.0072 N NaOHの溶液中の両者はそれぞれ0.0275と0.06である。2 NHCIで損失のみ 0.022であり、Eガラス繊維は0.389を失った。玄武岩繊維の耐酸性は一般的な用 途を超えている
耐酸ガラス強化材のECRガラス繊維 玄武岩繊維は良好な化学安定性と強い
の耐酸耐アルカリ性を有し、ケイ酸塩と天 然相溶性があり、セメントなどのアルカリ 性媒体中で高度な安定性を維持でき、鉄筋 の代わりにコンクリート建築構造の補強材 料として使用できる。玄武岩で作られた鱗 片塗料を保護層とする建物と水中物体、軍 艦や船を含む、腐食防止の能力と寿命を大 幅に増強することができる。
(3)引張性能が良く、弾性率が高い 連続玄武岩繊維の密度2.65,...._, 3.OOg/cm 3、モース硬度5 ~ 6
度、優れた耐摩耗耐引張強化性能を有し、引張強度は3800/'''- ._/4800 MPaであり、大糸束炭素繊維、アラミド、PBI繊維、鋼繊維、
積繊維、アルミナ繊維よりも高く、Sガラス繊維に相当する。玄武岩繊 維は70°C水作用下でその強度は1200 h保持でき、
一般的なガラス繊維は200 h未満で強度を失う、100では、..._、250°C温度 での引張強さ 度は30%上昇するが、一般的なガラス繊維は23%減少する。そのため、 橋梁建築などの面で大きな優位性を示し、スポーツ用材の面でも広く 応用されている:釣り竿、クランク棒、スキー板、ポール、弓矢と弓 など。
(4)熱伝導率が低く、断熱性能が良い
玄武岩繊維の熱伝導率は0.031 W/m・Kであり、0.038 W/m・K、芳香より低い ナイロン繊維、ケイ酸アルミニウム繊維、無アルカリガラス繊維、岩綿、シリコン繊維、
炭素繊維とステンレス鋼、千熱処理設備の保温、自動車、船舶の断熱及び配管の保温が 可能である。
(5) 吸音係数が高く、ステルス性に優れている
玄武岩繊維中に0.2質量分率を有する金属酸化物は、酸化鉄、酸化欽成分である可能 性があり、一定の吸波性能を持たせている。成分、樹脂系内に吸収剤や吸波コーティン グをさらに調整すれば、より良好な吸波性能が得られる可能性がある。
玄武岩繊維の吸音係数は0.9、、、 .......... _.;0.99、高千無アルカリガラス繊維とシリコン
繊維、具 優れた透波性と一定の吸波性があり、吸音遮音性能とステルス性能がよく、ステルス材 料を作ることができる。
(6)誘電率が高く、絶縁性が良い
玄武岩繊維の比体積抵抗はlx 1012 Q・mであり、無アルカリガラス 繊維とシリコン繊維より大幅に高い。それを用いて高品質の悪夢プリン ト配線板、風力発電羽根の補強材を作製することもできる。専用浸潤剤 を用いて処理した玄武岩繊維は、その誘電損失正接が一般的なガラス繊 維よりも50%低く、千を用いて新型耐熱誘電材料を製造することが出来る。
(7)吸湿性が低く、浸透防止とひび割れ防止効果が良い
玄武岩繊維の吸湿性は0.1%未満、低アラミド繊維、岩綿とアスベス ト、ガラス繊維の吸湿率より6 ~ 8倍低く、比較的強い浸透抵抗裂け目 効果があり、千高速道路、航空機滑走路、港埠頭、水力発電工事建築な どのインフラ分野を広く使用することができる。
玄武岩繊維主要機能性
1.永久難燃性:限界酸素指数 (Loi)>70
2.超高軟化温度:<1200℃
3.極めて高い使用温度:<880℃
4.極めて低い使用温度: <-200℃
5.高い破断強度: 4500MPa
6.低い破断伸び: 3. 1%
7.高い弾性率:lx104 kg/mm2 0
8.低い熱伝導率:0. 035W/m • K
9.高い吸音係数:0.99
10.低い吸湿性:0. 1%
11.高い比体積抵抗:lx1012Q • m
12.放射線防止鉛当量:0.0073mmPb
13.材料密度:2. 7g/cm3
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