CN109252249A - 一种非晶火成岩纤维及其制备方法 - Google Patents
一种非晶火成岩纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109252249A CN109252249A CN201810969149.9A CN201810969149A CN109252249A CN 109252249 A CN109252249 A CN 109252249A CN 201810969149 A CN201810969149 A CN 201810969149A CN 109252249 A CN109252249 A CN 109252249A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxide
- igneous rock
- rock fiber
- amorphous igneous
- amorphous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 37
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 34
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 17
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 claims description 17
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 16
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 15
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 14
- 229940056319 ferrosoferric oxide Drugs 0.000 claims description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 5
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003978 SiClx Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 enhancing component Chemical compound 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开一种非晶火成岩纤维及其制备方法。本实施例非晶火成岩纤维主要由矿物组分和氧化硅或纯碱冶炼而成，通过上述配方制成的所述非晶火成岩纤维具有高的抗拉强度，良好的耐磨性能，及良好的绝缘性能。所述非晶火成岩纤维具有如此之多的优异特性，故而可以广泛应用。最重要的是非晶火成岩纤维含有多种金属氧化物组分，可以和多种金属边界融合，形成金属基复合材料。这一优异特性，是其他纤维所无法比拟的。
Description
技术领域
本发明涉及纤维材料领域，尤其涉及一种非晶火成岩纤维及其制备方法。
背景技术
火成岩是地球的骨架，由熔岩凝固而成，约占地壳岩石的95%。两个世纪前人类就开始以石代钢的攻关(US1108007)。上世纪60年代，玄武岩（一种融化温度较低的火成岩）玻璃陶瓷纤维更成为美苏军备竞赛的重要内容。火成岩是天然复合材料，含有大量巨晶和少量玻璃。熔融后成形时，晶体迅速析出，成为终端产品的缺陷。
历史上由于技术限制，熔炼均采用煤、气窑炉，熔炉温度较低。因此矿石均采用融化温度较低玄武岩，并且大量采用助熔剂和氧化环境，以降低岩石的融化温度。以目前市场流行的玄武岩（玻璃陶瓷）纤维为例，强度始终波动在1080-4080MPa之间，因为析晶难题，质量无法稳定。
经过大量的实验，总结出火成岩矿石在熔炼后，凝固成形过程中，避免析晶成为玻璃陶瓷的经验公式: 1) 采用电熔炉的封闭环境，避免煤气熔炉的强氧化环境，也就是尽量减少抗析晶组分FeO氧化为析晶组分Fe3O4； 2）加入还原剂碳粉，尽量把析晶组分Fe3O4还原为抗析晶的FeO; 3) 抗析晶组分氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁，即增强组分，合计超过68%，使得熔体足够粘稠，晶体无法生长；4）矿物材料的软化点，热重分析检测在800摄氏度以上；低于这个温度阈值，纤维材料不足以用于铝基复材的增强。
传统玄武岩玻璃陶瓷纤维，俗称玄武岩纤维，通常用于制备汽车刹车片，但是传统玄武岩纤维作为汽车刹车片纤维仍然存在较高的磨损率。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种非晶火成岩纤维及其制备方法，旨在解决传统玄武岩纤维作为汽车刹车片纤维磨损率较高的问题。
本发明的技术方案如下：
一种非晶火成岩纤维，其中，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅40.23%-43.67%，氧化铝13.28%-17.21%，氧化钙8.81%-9.47%，氧化镁3.61%-6.18%，氧化钠2.29%-4.34%，氧化钾1.04%-2.59%，钛1.4%-1.45%，铁氧化物16.8%-21.18%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅1-3%或纯碱1-3%。
所述的非晶火成岩纤维，其中，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅 43.67%，氧化铝17.21%，氧化钙8.81%，氧化镁3.61%，氧化钠4.34%，氧化钾2.59%，钛1.45%，铁氧化物16.8%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：纯碱1%。
所述的非晶火成岩纤维，其中，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅40.23%，氧化铝13.28%，氧化钙9.47%，氧化镁6.18%，氧化钠2.29%，氧化钾1.04%，钛1.4%，铁氧化物21.18%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅2%。
所述的非晶火成岩纤维，其中，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅 42.15%，氧化铝15.62%，氧化钙9.21%，氧化镁4.86%，氧化钠3.65%，氧化钾2.08%，钛1.45%，铁氧化物19.5%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅3%。
所述的非晶火成岩纤维，其中，所述非晶火成岩纤维的平均直径为8-9微米。
一种本发明所述的非晶火成岩纤维的制备方法，其中，包括步骤：首先按照上述配方将矿物组分、氧化硅或纯碱混合均匀，然后放入底插电极全电熔炉中进行熔炼，得到熔体；将所述熔体进行拉丝，得到所述非晶火成岩纤维。
所述的非晶火成岩纤维的制备方法，其中，将所述熔体进行拉丝的步骤包括：将所述熔体通过拉丝孔径为1.8毫米的拉丝漏板进行拉丝，拉丝滚筒速度为3000转/分，得到平均直径为8-9微米非晶火成岩纤维。
一种本发明所述的非晶火成岩纤维的应用，其中，将所述非晶火成岩纤维用作汽车刹车片，或用作铝基复合材料的增强。
有益效果：本发明非晶火成岩纤维主要由矿物组分和氧化硅或纯碱冶炼而成，通过上述配方制成的所述非晶火成岩纤维具有高的抗拉强度，良好的耐磨性能，及良好的绝缘性能。所述非晶火成岩纤维具有如此之多的优异特性，故而可以广泛应用。最重要的是非晶火成岩纤维含有多种金属氧化物组分，可以和多种金属边界融合，形成金属基复合材料。这一优异特性，是其他纤维所无法比拟的。
具体实施方式
本发明提供一种非晶火成岩纤维及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种非晶火成岩纤维，其中，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅40.23%-43.67%，氧化铝13.28%-17.21%，氧化钙8.81%-9.47%，氧化镁3.61%-6.18%，氧化钠2.29%-4.34%，氧化钾1.04%-2.59%，钛1.4%-1.45%，铁氧化物16.8%-21.18%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅1-3%或纯碱1-3%。
本实施例非晶火成岩纤维主要由矿物组分和氧化硅或纯碱冶炼而成，通过上述配方制成的所述非晶火成岩纤维具有高的抗拉强度，良好的耐磨性能，及良好的绝缘性能。所述非晶火成岩纤维具有如此之多的优异特性，故而可以广泛应用。最重要的是非晶火成岩纤维含有多种金属氧化物组分，可以和多种金属边界融合，形成金属基复合材料。这一优异特性，是其他纤维所无法比拟的。
在一种优选的实施方式中，所述非晶火成岩纤维中，矿物组分和氧化硅或纯碱，所含抗析晶组分氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化镁的总含量必须大于68%，才可满足生成非晶火成岩纤维，即矿石不析晶的充分条件。
在一种优选的实施方式中，所述非晶火成岩纤维，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅 43.67%，氧化铝17.21%，氧化钙8.81%，氧化镁3.61%，氧化钠4.34%，氧化钾2.59%，钛1.45%，铁氧化物16.8%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：纯碱1%。
在一种优选的实施方式中，所述非晶火成岩纤维，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅40.23%，氧化铝13.28%，氧化钙9.47%，氧化镁6.18%，氧化钠2.29%，氧化钾1.04%，钛1.4%，铁氧化物21.18%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅2%。
在一种优选的实施方式中，所述非晶火成岩纤维，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅 42.15%，氧化铝15.62%，氧化钙9.21%，氧化镁4.86%，氧化钠3.65%，氧化钾2.08%，钛1.45%，铁氧化物19.5%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅3%。
在一种优选的实施方式中，所述非晶火成岩纤维的平均直径为8-9微米。
本发明实施例提供一种所述的非晶火成岩纤维的制备方法，其中，包括步骤：首先按照上述配方将矿物组分、氧化硅或纯碱混合均匀，然后放入底插电极全电熔炉中进行熔炼，得到熔体；将所述熔体进行拉丝，得到所述非晶火成岩纤维。
本实施例所述非晶火成岩纤维由所述火成岩矿物，并添加提高融化温度的氧化硅辅料或降低融化温度的纯碱辅料，熔炼拉丝而成。
火成岩矿物，即火成岩矿石，做为天然石材，每个矿石批次组分都不相同。添加氧化硅或纯碱辅料是为了确保熔炼材料软化点维持在800-1000摄氏度。低于800摄氏度，纤维材料不足以用于铝材增强，同时耐磨性能也会下降；高于1000摄氏度，材料性能大幅度提高，但熔炉使用寿命会随之下降。
在一种优选的实施方式中，将所述熔体进行拉丝的步骤包括：将所述熔体通过拉丝孔径为1.8毫米的拉丝漏板进行拉丝，拉丝滚筒速度为3000转/分，得到平均直径为8-9微米非晶火成岩纤维。
本发明实施例提供一种所述的非晶火成岩纤维的应用，其中，将所述非晶火成岩纤维用作汽车刹车片，或用作铝基复合材料的增强。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种非晶火成岩增强纤维，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分：氧化硅 43.67%，氧化铝17.21%，氧化钙8.81%，氧化镁3.61%，氧化钠4.34%，氧化钾2.59%，钛1.45%，铁氧化物16.8%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物，还包括1%的纯碱。
将矿石放入底插电极全电熔炉进行熔炼。然后将溶体通过拉丝孔径为1.8毫米的拉丝漏板进行拉丝，拉丝滚筒速度约3000转/分，得到平均直径为8微米非晶火成岩纤维。
在摩擦盘转速：480r/min；最大面压：10KgF/cm2；最高温度：350℃，条件下进行了定速摩擦磨损试验。试验测得非晶火成岩纤维平均磨损率为3.86。
本实施例还对比了进口荷兰的玄武岩纤维刹车片。在摩擦盘转速：480r/min；最大面压：10KgF/cm2；最高温度：350℃，条件下进行了定速摩擦磨损试验。本实施例非晶火成岩纤维磨损率为 3.86， 比进口玄武岩（玻璃陶瓷）纤维降低了 49.7%；而且从分步磨损的情况来看，各个温度段的磨损率都有所降低。（参照标准：GB5763-2008《汽车刹车片执行标准》，QC/T239.1997《货车、客车制动器性能要求》，QC/T556.1999《汽车制动器温度测量和热电偶安装》。）
本实施例非晶火成岩纤维特性如下：抗拉强度>3300MPa，故高强；耐磨性能是进口汽车刹车片纤维的200%（磨损率3.86），故耐磨；电阻率（0.4-3.8）*10^-12比玻璃纤维高一个数量级，故绝缘；常温绝热系数0.03-0.05 W/m.K是高效保温材料；高温绝热系数200度时0.624，600度时0.924；工作温度：软化温度1100摄氏度，对比玻璃纤维的480摄氏度；耐超低温-260摄氏度；光绝缘：含铁量高于12%，故绝光; 声绝缘：声反射率接近100%故绝声; 耐碱腐蚀：2摩尔/升烧碱煮开3小时，质量损失1%，故耐碱腐蚀；耐酸腐蚀：98%的浓硫酸煮3小时，质量损失24-27%，故耐酸腐蚀；环保可再生。
实施例2
一种非晶火成岩增强纤维，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分：氧化硅43.67%，氧化铝17.21%，氧化钙8.81%，氧化镁3.61%，氧化钠4.34%，氧化钾2.59%，钛1.45%，铁氧化物16.8%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物。添加辅料3%的氧化硅。
将矿石放入底插电极全电熔炉进行熔炼。然后将溶体通过拉丝孔径为1.8毫米的拉丝漏板进行拉丝，拉丝滚筒速度约3000转/分，得到平均直径为9微米非晶火成岩纤维。
在摩擦盘转速：480r/min；最大面压：10KgF/cm2；最高温度：350℃，条件下进行了定速摩擦磨损试验。试验测得非晶火成岩纤维平均磨损率为3.41。
实施例3
一种非晶火成岩增强纤维，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分：氧化硅43.67%，氧化铝17.21%，氧化钙8.81%，氧化镁3.61%，氧化钠4.34%，氧化钾2.59%，钛1.45%，铁氧化物16.8%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物。添加辅料6%的氧化硅。
将矿石放入底插电极全电熔炉进行熔炼。然后将溶体通过拉丝孔径为1.8毫米的拉丝漏板进行拉丝，拉丝滚筒速度约3000转/分，得到平均直径为8微米非晶火成岩纤维。
在摩擦盘转速：480r/min；最大面压：10KgF/cm2；最高温度：350℃，条件下进行了定速摩擦磨损试验。试验测得非晶火成岩纤维平均磨损率为2.93。
综上所述，本实施例非晶火成岩纤维主要由矿物组分和氧化硅或纯碱冶炼而成，通过上述配方制成的所述非晶火成岩纤维具有高的抗拉强度，良好的耐磨性能，及良好的绝缘性能。所述非晶火成岩纤维具有如此之多的优异特性，故而可以广泛应用。最重要的是非晶火成岩纤维含有多种金属氧化物组分，可以和多种金属边界融合，形成金属基复合材料。这一优异特性，是其他纤维所无法比拟的。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种非晶火成岩纤维，其特征在于，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅40.23%-43.67%，氧化铝13.28%-17.21%，氧化钙8.81%-9.47%，氧化镁3.61%-6.18%，氧化钠2.29%-4.34%，氧化钾1.04%-2.59%，钛1.4%-1.45%，铁氧化物16.8%-21.18%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅1-3%或纯碱1-3%。
2.根据权利要求1所述的非晶火成岩纤维，其特征在于，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅 43.67%，氧化铝17.21%，氧化钙8.81%，氧化镁3.61%，氧化钠4.34%，氧化钾2.59%，钛1.45%，铁氧化物16.8%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：纯碱1%。
3.根据权利要求1所述的非晶火成岩纤维，其特征在于，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅40.23%，氧化铝13.28%，氧化钙9.47%，氧化镁6.18%，氧化钠2.29%，氧化钾1.04%，钛1.4%，铁氧化物21.18%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅2%。
4.根据权利要求1所述的非晶火成岩纤维，其特征在于，以非晶火成岩纤维为基准，按重量百分比计，超过1%的矿物组分包括：氧化硅 42.15%，氧化铝15.62%，氧化钙9.21%，氧化镁4.86%，氧化钠3.65%，氧化钾2.08%，钛1.45%，铁氧化物19.5%，其中铁氧化物指氧化铁，氧化亚铁，四氧化三铁的混合物；
所述非晶火成岩纤维中还包括：氧化硅3%。
5.根据权利要求1所述的非晶火成岩纤维，其特征在于，所述非晶火成岩纤维的平均直径为8-9微米。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的非晶火成岩纤维的制备方法，其特征在于，包括步骤：首先按照上述配方将矿物组分、氧化硅或纯碱混合均匀，然后放入底插电极全电熔炉中进行熔炼，得到熔体；将所述熔体进行拉丝，得到所述非晶火成岩纤维。
7.根据权利要求6所述的非晶火成岩纤维的制备方法，其特征在于，将所述熔体进行拉丝的步骤包括：将所述熔体通过拉丝孔径为1.8毫米的拉丝漏板进行拉丝，拉丝滚筒速度为3000转/分，得到平均直径为8-9微米非晶火成岩纤维。
8.一种如权利要求1-5任一项所述的非晶火成岩纤维的应用，其特征在于，将所述非晶火成岩纤维用作汽车刹车片，或用作铝基复合材料的增强。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810969149.9A CN109252249B (zh) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | 一种非晶火成岩纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810969149.9A CN109252249B (zh) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | 一种非晶火成岩纤维及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109252249A true CN109252249A (zh) | 2019-01-22 |
| CN109252249B CN109252249B (zh) | 2020-06-16 |
Family
ID=65050420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810969149.9A Active CN109252249B (zh) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | 一种非晶火成岩纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109252249B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109707775A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-05-03 | 山东建筑大学 | 一种具有自修复的纤维增强刹车片及制备方法 |
| CN110760054A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-07 | 刘鹏 | 一种抗冲击保温隔音板的制备方法 |
| CN111439755A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-24 | 中南林业科技大学 | 一种非晶火成岩及其制备方法 |
| CN111496961A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-07 | 中南林业科技大学 | 一种非晶火成岩密实增强处理木材及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1566005A (zh) * | 2003-07-07 | 2005-01-19 | 深圳国际技术创新研究院 | 用玄武岩矿石制造连续纤维的方法 |
| CN101386210A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-03-18 | 天津工业大学 | 玄武岩纤维增强预织造多层蜂窝复合材料复合方法 |
| CN101684195A (zh) * | 2008-09-25 | 2010-03-31 | 旭玻璃纤维股份有限公司 | 非晶性聚酰胺树脂组合物及成形品 |
| CN101723587A (zh) * | 2009-11-16 | 2010-06-09 | 戴洪明 | 一种火成岩水晶玻璃材料的制造方法 |
| CN103951268A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-30 | 东南大学 | 一种耐高温玄武岩纤维组合物 |
| CN104844007A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-08-19 | 安徽丹凤电子材料股份有限公司 | 一种玻璃纤维复合材料 |
| CN107313130A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 深圳市正佳科建科技有限公司 | 高硅铝钙增强纤维及其制备方法与铝钙超塑合金基复合铝 |
-
2018
- 2018-08-23 CN CN201810969149.9A patent/CN109252249B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1566005A (zh) * | 2003-07-07 | 2005-01-19 | 深圳国际技术创新研究院 | 用玄武岩矿石制造连续纤维的方法 |
| CN101684195A (zh) * | 2008-09-25 | 2010-03-31 | 旭玻璃纤维股份有限公司 | 非晶性聚酰胺树脂组合物及成形品 |
| CN101386210A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-03-18 | 天津工业大学 | 玄武岩纤维增强预织造多层蜂窝复合材料复合方法 |
| CN101723587A (zh) * | 2009-11-16 | 2010-06-09 | 戴洪明 | 一种火成岩水晶玻璃材料的制造方法 |
| CN103951268A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-07-30 | 东南大学 | 一种耐高温玄武岩纤维组合物 |
| CN104844007A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-08-19 | 安徽丹凤电子材料股份有限公司 | 一种玻璃纤维复合材料 |
| CN107313130A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 深圳市正佳科建科技有限公司 | 高硅铝钙增强纤维及其制备方法与铝钙超塑合金基复合铝 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109707775A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-05-03 | 山东建筑大学 | 一种具有自修复的纤维增强刹车片及制备方法 |
| CN110760054A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-02-07 | 刘鹏 | 一种抗冲击保温隔音板的制备方法 |
| CN111439755A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-24 | 中南林业科技大学 | 一种非晶火成岩及其制备方法 |
| CN111496961A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-07 | 中南林业科技大学 | 一种非晶火成岩密实增强处理木材及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109252249B (zh) | 2020-06-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109252249A (zh) | 一种非晶火成岩纤维及其制备方法 | |
| CN102276153B (zh) | 高性能耐热耐腐蚀玻璃纤维用组成物 | |
| WO2022127017A1 (zh) | 一种索氏体不锈钢专用连铸结晶器保护渣及其应用 | |
| CN109750210A (zh) | 低氧、氢含量高锰钢的生产方法 | |
| CN101823890B (zh) | 一种具有棒状或片层状增强结构的低碳镁碳砖及其制备方法 | |
| CN106949179A (zh) | 一种采用玄武岩纤维制备汽车刹车片的方法 | |
| CN109487178A (zh) | 高纯净超高锰钢及其制备工艺 | |
| CN109579525A (zh) | 制备高纯净高锰钢的系统 | |
| CN109487037A (zh) | 高纯净锰13高锰钢 | |
| CN109678479A (zh) | 冶炼高纯净高锰钢的钢包底吹氩透气砖 | |
| WO2012176799A1 (ja) | ロックウール、その製造方法及び無機繊維フェルト | |
| CA1244485A (en) | Method for utilizing slag from metal production | |
| CN109332941B (zh) | 一种耐腐蚀的高导放热焊剂 | |
| CN107313130A (zh) | 高硅铝钙增强纤维及其制备方法与铝钙超塑合金基复合铝 | |
| CN109487036A (zh) | 高纯净锰18高锰钢及其制备方法 | |
| CN106567004A (zh) | 一种钢化玻璃炉用电热材料及其制取方法 | |
| CN110981513A (zh) | 一种铬刚玉渣-高铝矾土复合无碳钢包下水口砖及其制备方法 | |
| CN109504821A (zh) | 低熔点、高活性熔渣的使用方法 | |
| CN112322834B (zh) | 一种铋锰铁合金包芯线 | |
| CN110282960A (zh) | 一种碳复合耐火材料的制备方法 | |
| CN109776100A (zh) | 真空感应熔炼用涂层 | |
| CN114315391A (zh) | 一种可膨胀镁碳火泥及其制备方法和应用 | |
| CN104405456A (zh) | 一种用于燃气轮机排气系统的烟道的制造工艺 | |
| CN109593899A (zh) | 钢水精炼炉熔渣剂的生产工艺 | |
| JPS62182238A (ja) | 連続鋳造鋳型用Ｃｕ合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20191031 Address after: 518000, Block B, 17 Jiazhaoye Keyuan, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province, 2006 Applicant after: Shenzhen city is built by science and Technology Co Ltd Address before: 518000, Block B, 17 Jiazhaoye Keyuan, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province, 2006 Applicant before: Dai Hongming |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |