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Basaltfaser
Basaltfaser ist eine Endlosfaser, die aus natürlichem Basalt gewonnen wird. Sie entsteht durch das Schmelzen von Basaltgestein bei 1450 °C bis 1500 °C und wird anschließend mittels einer Drahtziehvorrichtung aus Platin-Rhodium-Legierung mit hoher Geschwindigkeit zu einer Endlosfaser verarbeitet. Reine Basaltfaser ist in der Regel braun. Sie zählt zu den neuartigen, anorganischen, umweltfreundlichen Hochleistungsfasern und besteht aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Eisenoxid, Titandioxid und weiteren Oxiden.Basalt-EndlosfaserBasaltfasern zeichnen sich nicht nur durch hohe Festigkeit aus, sondern verfügen auch über eine Vielzahl hervorragender Eigenschaften wie elektrische Isolation, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit. Darüber hinaus ist der Herstellungsprozess von Basaltfasern so konzipiert, dass er wenig Abfall erzeugt und die Umwelt nur geringfügig belastet. Das Produkt kann nach der Entsorgung direkt und ohne schädliche Auswirkungen in der Umwelt abgebaut werden und ist somit ein wahrhaft umweltfreundliches Material. Basalt-Endlosfasern finden breite Anwendung in faserverstärkten Verbundwerkstoffen, Reibungsmaterialien, Schiffbauwerkstoffen, Wärmedämmstoffen, der Automobilindustrie, Hochtemperatur-Filtergeweben und im Schutzbereich.
Eigenschaften
① Ausreichende Rohstoffe
BasaltfaserEs wird aus geschmolzenem und gezogenem Basalterz hergestellt, und Basalterz ist auf der Erde und dem Mond recht objektiv vorhanden, sodass die Rohstoffkosten relativ niedrig sind.
② Umweltfreundliches Material
Basalterz ist ein Naturprodukt, bei dessen Herstellung weder Bor noch andere Alkalimetalloxide freigesetzt werden. Daher entstehen keine Schadstoffe im Rauch, und die Atmosphäre wird nicht verschmutzt. Darüber hinaus ist das Produkt langlebig und somit ein neuartiges, umweltfreundliches und aktives Material, das kostengünstig, leistungsstark und umweltfreundlich ist.
③ Hohe Temperatur- und Wasserbeständigkeit
Der Verarbeitungstemperaturbereich von Basaltfasern liegt im Allgemeinen zwischen 269 und 700 °C (Erweichungspunkt 960 °C), während Glasfasern bis 60 bis 450 °C einsetzbar sind. Kohlenstofffasern erreichen maximal 500 °C. Basaltfasern behalten nach dem Bruch bei 600 °C noch 80 % ihrer ursprünglichen Festigkeit. Bei 860 °C schrumpfen sie nicht, während Mineralwolle mit ihrer hervorragenden Temperaturbeständigkeit nach dem Bruch nur noch 50–60 % ihrer Festigkeit aufweist und Glaswolle vollständig zerstört wird. Kohlenstofffasern produzieren bei etwa 300 °C CO und CO₂. Basaltfasern behalten unter Einwirkung von heißem Wasser bei 70 °C ihre hohe Festigkeit, können aber nach 1200 Stunden einen Teil ihrer Festigkeit verlieren.
④ Gute chemische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit
Basaltfasern enthalten K₂O, MgO, TiO₂ und weitere Komponenten. Diese Komponenten tragen wesentlich zur Verbesserung der chemischen Korrosionsbeständigkeit und der Wasserdichtigkeit der Fasern bei und spielen eine wichtige Rolle. Im Vergleich zu Glasfasern ist die chemische Stabilität von Basaltfasern deutlich höher. Dies zeigt sich insbesondere in alkalischen und sauren Medien. So weisen Basaltfasern beispielsweise in gesättigter Ca(OH)₂-Lösung, Zement und anderen alkalischen Medien eine hohe Beständigkeit gegenüber Alkalikorrosion auf.

⑤ Hoher Elastizitätsmodul und hohe Zugfestigkeit
Der Elastizitätsmodul von Basaltfasern liegt zwischen 9100 kg/mm² und 11000 kg/mm² und ist damit höher als der von alkalifreien Glasfasern, Asbest, Aramidfasern, Polypropylenfasern und Quarzglasfasern. Die Zugfestigkeit von Basaltfasern beträgt 3800–4800 MPa und übertrifft damit die von großfaserigen Kohlenstofffasern, Aramidfasern, PBI-Fasern, Stahlfasern, Borfasern und Aluminiumoxidfasern. Sie ist vergleichbar mit der von S-Glasfasern. Basaltfasern weisen eine Dichte von 2,65–3,00 g/cm³ und eine hohe Mohshärte von 5–9 auf, wodurch sie eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit und Zugverstärkungseigenschaften besitzen. Ihre mechanische Festigkeit übertrifft die von Naturfasern und synthetischen Fasern bei Weitem, weshalb sie ein ideales Verstärkungsmaterial darstellen. Ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften zählen zu den besten der vier wichtigsten Hochleistungsfasern.
⑥ Hervorragende Schalldämmleistung
Endlosbasaltfasern weisen hervorragende Schalldämm- und Schallabsorptionseigenschaften auf. Aus dem Schallabsorptionskoeffizienten der Fasern in verschiedenen Audiofrequenzbereichen lässt sich ablesen, dass dieser mit steigender Frequenz deutlich zunimmt. Beispielsweise ergaben sich für schallabsorbierende Materialien aus Basaltfasern mit einem Durchmesser von 1–3 µm (Dichte: 15 kg/m³, Dicke: 30 mm) im Audiobereich Absorptionskoeffizienten von 0,05–0,15 (100–300 Hz), 0,22–0,75 (400–900 Hz) bzw. 0,85–0,93 (1200–7000 Hz).
⑦ Hervorragende dielektrische Eigenschaften
Der spezifische Volumenwiderstand von durchgehenden Basaltfasern ist um eine Größenordnung höher als der vonE-GlasfaserBasalt besitzt hervorragende dielektrische Eigenschaften. Obwohl das Basalterz einen Massenanteil von nahezu 0,2 an leitfähigen Oxiden enthält, ist der dielektrische Verlustwinkel der Basaltfaser durch die Verwendung spezieller Infiltrationsmittel und eine spezielle Oberflächenbehandlung um 50 % geringer als der von Glasfasern, während der spezifische Volumenwiderstand der Faser ebenfalls höher ist.

⑧ Natürliche Silikatverträglichkeit
Gute Dispergierbarkeit mit Zement und Beton, starke Haftung, gleichmäßiger Wärmeausdehnungs- und -kontraktionskoeffizient, gute Witterungsbeständigkeit.
⑨ Geringere Feuchtigkeitsaufnahme
Die Feuchtigkeitsaufnahme von Basaltfasern beträgt weniger als 0,1 % und ist damit geringer als die von Aramidfasern, Steinwolle und Asbest.
⑩ Geringere Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit von Basaltfasern liegt bei 0,031 W/mK – 0,038 W/mK und ist damit geringer als die von Aramidfasern, Aluminosilikatfasern, alkalifreien Glasfasern, Steinwolle, Siliziumfasern, Kohlenstofffasern und Edelstahl.

Fiberglas
Glasfaser, ein anorganischer, nichtmetallischer Werkstoff mit hervorragenden Eigenschaften, bietet zahlreiche Vorteile wie gute Isolation, Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hohe mechanische Festigkeit. Zu seinen Nachteilen zählen jedoch Sprödigkeit und geringe Abriebfestigkeit. Die Herstellung erfolgt aus sechs verschiedenen Erzen – Chlorit, Quarzsand, Kalkstein, Dolomit, Bor-Calcium-Stein und Bor-Magnesium-Stein – durch Hochtemperaturschmelzen, Ziehen, Wickeln, Weben und weitere Verfahren. Die Faserdurchmesser reichen von wenigen Mikrometern bis über 20 Mikrometer, was etwa 1/20 bis 1/5 eines Haares entspricht. Jedes Faserbündel besteht aus Hunderten oder sogar Tausenden von Einzelfasern.Fiberglaswird üblicherweise als Verstärkungsmaterial in Verbundwerkstoffen, elektrischen Isoliermaterialien und Wärmedämmmaterialien, Leiterplatten und anderen Bereichen der Volkswirtschaft eingesetzt.

Materialeigenschaften
Schmelzpunkt: Glas ist ein nichtkristallines Material ohne festen Schmelzpunkt; allgemein geht man davon aus, dass der Erweichungspunkt bei 500 bis 750 °C liegt.
Siedepunkt: etwa 1000 °C
Dichte: 2,4–2,76 g/cm³
Wird Glasfaser als Verstärkungsmaterial für Kunststoffe verwendet, ist ihre hohe Zugfestigkeit ihr wichtigstes Merkmal. Im Normalzustand beträgt sie 6,3–6,9 g/d, im nassen Zustand 5,4–5,8 g/d. Die Hitzebeständigkeit ist gut; Temperaturen bis 300 °C beeinträchtigen die Festigkeit nicht. Glasfaser besitzt hervorragende elektrische Isolationseigenschaften und ist ein hochwertiges Isoliermaterial, das auch als Isolier- und Brandschutzmaterial eingesetzt wird. Sie ist im Allgemeinen nur durch konzentrierte Laugen, Flusssäure und konzentrierte Phosphorsäure korrodierbar.

Hauptmerkmale
(1) Hohe Zugfestigkeit, geringe Dehnung (3%).
(2) Hoher Elastizitätskoeffizient, gute Steifigkeit.
(3) Dehnung innerhalb der Grenzen der Elastizität und hohe Zugfestigkeit, sodass es große Aufprallenergie absorbiert.
(4) Anorganische Faser, nicht brennbar, gute chemische Beständigkeit.
(5) Geringe Wasseraufnahme.
(6) Gute Stabilität der Kalkablagerungen und Hitzebeständigkeit.
(7) Gute Verarbeitbarkeit, kann zu Folgendem verarbeitet werdenStränge, Bündel, Filze, Stoffeund andere verschiedene Produktformen.
(8) Transparent und lichtdurchlässig.
(9) Gute Haftung mit Harz.
(10) Preiswert.
(11) Schwer entflammbar, kann bei hohen Temperaturen zu glasartigen Perlen verschmolzen werden.