CN111517660A - 用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，其特征是：原料配合料是重量百分比为50～90%的岩浆岩、10～50%的透辉石和0～10%的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料；将配合料加热至1420℃～1520℃温度下熔制5～24小时，再进行拉丝，即制得岩浆岩纤维。采用本发明，原材料资源丰富、利用率高、易得、生产成本低，方便对制备的岩浆岩纤维材料进行化学成分和主要矿物成份的设计；透辉石配料还可以降低岩浆岩熔制温度，节约能源；同时还可以控制岩浆岩纤维生产中析晶上限温度，改善玻璃熔制料性，有利于成纤，提高拉丝性能，更适合拉丝作业，便于大规模稳定工业生产。

Description

用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法
技术领域
本发明属于无机非金属材料岩浆岩纤维及其制备，涉及用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法。特别适用于岩浆岩纤维的工业生产。岩浆岩纤维是一种性能优异、绿色环保的无机非金属材料，可以广泛用于纤维增强复合材料、摩擦材料、隔热材料、高温过滤织物以及防护、造船、汽车、水利水电、道路交通、国防军工等领域。
背景技术
岩浆岩又称火成岩，是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石，是组成地壳的主要岩石，约占地壳总体积的65％，总质量的95％。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体，是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。SiO2是岩浆岩中最主要的一种氧化物，因此，它的含量有规律的变化是岩浆岩分类的主要基础。根据SiO2含量，可以把岩浆岩分成四个大类：超基性岩(SiO2小于45％)、基性岩(SiO245-52％)、中性岩(SiO2 52-66％)和酸性岩(SiO2大于66％)，其主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、Ti2O等。岩浆岩主要矿物成份：超基性岩为橄榄石和辉石，基性岩为长石和辉石，中性岩为长石和角闪石，酸性岩石英和长石。橄榄石是岛状结构的硅酸盐矿物、辉石和角闪石是链状结构的硅酸盐矿物、长石是架状结构的硅酸盐矿物，石英是是由二氧化硅组成具有架状结构的矿物。SiO2重量百分比例为45％～72％的岩浆岩，主要矿物成份为长石和辉石或长石和角闪石或石英和长石，其主要矿物结构为链状和架状结构。
辉石是一种常见的链状结构的硅酸盐造岩矿物，广泛存在于岩浆岩和变质岩中，由硅氧分子链组成主要构架，主要成分为XY[T2O6]。其中X代表Ca2+、 Mg2+、Mn2+、Fe2+、Na+、Li+等；Y代表较小的离子如Mg2+、Mn2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、 Cr3+、Ti4+等；T代表Si4+和Al3+，偶有Fe3+、Cr3+、Ti4+等。辉石可以分为两个亚族：正辉石亚族(顽火辉石、古铜辉石、紫苏辉石、正铁辉石)和斜辉石亚族(透辉石、钙铁辉石、普通辉石、霓石、霓辉石、硬玉、锂辉石)。
透辉石是一种常见的链状结构的硅酸盐造岩矿物，是钙和镁的硅酸盐CaMg[Si2O6]，为辉石族CaMg[Si2O6]-CaFe[Si2O6]为类质同象系列，广泛存在于岩浆岩中。透辉石的理论化学成分和重量百分比例为：SiO255.6％，CaO 25.9％，MgO 18.5％。
玄武岩，洋壳主要组成，属基性岩浆岩(基性岩)。是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质，主要矿物成份为长石和辉石。玄武岩纤维是玄武岩石料在1450℃～1550℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维是一种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、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。玄武岩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、安山岩纤维都属于岩浆岩纤维。现有岩浆岩纤维生产用配合料的制备方法：玄武岩配合料；安山岩配合料；52.0～67.0wt％(wt％即重量百分比)的玄武岩、28.0～43.0wt％的废弃滑石、1.5～4.5wt％的暗镍蛇纹石和0.3～3.3wt％的氧化铝为原料，混合均匀，制备配合料；玄武岩与锆英砂按比例混合制备配合料；玄武岩、煤矸石、石英石和辉绿岩为主要原料，再加入添加剂制备配合料；由重量百分比为30-80％的玄武岩和20-70％的安山岩混合制备配合料；玄武岩、煤矸石、粉煤灰、铁尾矿、含钛渣、氧化铝赤泥按比例混合制备配合料；以重量份数计，将30-95份的玄武岩矿石与5-70份的复配矿石(石英砂、叶蜡石、珍珠岩、霞石、高岭土、白泡石、铝矾土中的一种或多种)混合，磨粉，得到配合料；30％至70％的玄武岩和/或辉绿岩、8％至40％的石英组分，尤其是石英砂、和5％至30％的炉渣，尤其是高炉炉渣制备配合料等。
现有技术中岩浆岩纤维的原料主要是玄武岩和安山岩，当前玄武岩连续纤维生产还存在一些亟待解决的问题，如纯天然玄武岩熔体透热性能差，析晶上限温度较高且容易析晶，料性短等，因此玄武岩纤维生产过程具有有成纤难度大、工艺控制条件严格和设备适应性要求高等技术难点，对于天然玄武岩矿物和成分必须进行严格的筛选，难于对制备的岩浆岩纤维材料进行化学成分和主要矿物成份的设计，难于实现规模化稳定工业生产。
现有技术中，尚未见将岩浆岩和透辉石、进一步辅以辅助原料制备的配合料用于生产岩浆岩纤维方面的文献报道。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，从而提供一种原材料资源丰富、易得，生产成本低的用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及其岩浆岩纤维的制备方法。采用本发明便于对制备的岩浆岩纤维材料进行化学成分和主要矿物成份的设计，控制岩浆岩纤维生产中析晶上限温度，改善玻璃熔制料性，有利于成纤，更适合拉丝作业。
本发明的内容是：用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，其特征是：该原料配合料是重量百分比为50～90％的岩浆岩、10～50％的透辉石和0～10％的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
本发明的内容较好的是：该原料配合料是重量百分比为50～89％的岩浆岩、10～50％的透辉石和1～10％的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80 目的配合料。
本发明的内容中：所述辅助原料是锂辉石、硼镁石矿、叶腊石、氧化铝、氧化铈中的一种或两种以上的混合物。
本发明的内容中：所述配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 47％～68％、A12O3 10％～22％、Fe2O3+FeO 3.5％～12％、CaO 5％～15％、 MgO 3％～11％、Na2O+K2O 2％～6％、TiO2 0.5％～4％，其余1％～5％，且各组分总和为100％。
所述其余可以是(少量的)Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、 Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上化合物的混合物。
本发明的另一内容是：岩浆岩纤维的制备方法，其特征是包括以下步骤：
a、制备配合料：按重量百分比为50～90％的岩浆岩、10～50％的透辉石和0～10％的辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；
b、制备岩浆岩纤维：将配合料加热至1420℃～1520℃温度下熔制5～ 24小时，再(可以用自制实验单孔铂金拉丝炉或其它现有技术中的拉丝装置) 进行拉丝，丝的直径可以是10μm等规格，即制得岩浆岩纤维。
本发明的另一内容中：所述步骤a制备配合料较好的是替换为：按重量百分比为50～89％的岩浆岩、10～50％的透辉石和1～10％辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料。
本发明的另一内容中：所述辅助原料是锂辉石、硼镁石矿、叶腊石、氧化铝、氧化铈中的一种或两种以上的混合物。
本发明的另一内容中：所述配合料的主要化学成分和重量百分比例为： SiO247％～68％、A12O3 10％～22％、Fe2O3+FeO 3.5％～12％、CaO 5％～15％、MgO 3％～11％、Na2O+K2O 2％～6％、TiO2 0.5％～4％，其余1％～5％，且各组分总和为100％。
本发明的另一内容中：所述其余可以是(少量的)Mn、P、S、Ba、Sr、 Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、 U、Tm等中的十种或十种以上化合物的混合物。
本发明的上述内容中：所述岩浆岩又称火成岩，是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石，有明显的矿物晶体颗粒，约占地壳总体积的 65％、总质量的95％。主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、二氧化钛；SiO2重量百分比例为45％～72％的岩浆岩，主要矿物成份为长石和辉石或长石和角闪石或石英和长石，其主要矿物结构为链状和架状结构。
本发明的上述内容中：所述透辉石是一种常见的链状结构的硅酸盐造岩矿物，是钙和镁的硅酸盐CaMg[Si2O6]，为辉石族CaMg[Si2O6]-CaFe[Si2O6]为类质同象系列，广泛存在于岩浆岩中；透辉石的理论化学成分和重量百分比例为：SiO255.6％、CaO 25.9％、MgO18.5％。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
(1)采用本发明，原材料资源丰富、利用率高、易得、生产成本低，方便对制备的岩浆岩纤维材料进行化学成分和主要矿物成份的设计；透辉石配料还可以降低岩浆岩熔制温度，节约能源；同时还可以控制岩浆岩纤维生产中析晶上限温度，改善玻璃熔制料性，有利于成纤，提高拉丝性能，更适合拉丝作业，便于大规模稳定工业生产；
(2)众所周知，玄武岩纤维材料的性能主要由其结构决定；玄武岩纤维属于无定形玻璃态，其结构的特点是短程有序和长程无序；玄武岩的主要矿物成份为长石和辉石，长石是架状结构的硅酸盐矿物，辉石是链状结构的硅酸盐矿物，因此玄武岩纤维短程有序结构主要是架状和链状结构的硅酸盐；受此启发，选用原材料的主要矿物成份是架状和链状结构的硅酸盐，对制备的高性能纤维材料进行化学成分和主要矿物成份的设计；
SiO2重量百分比例为45％～72％的岩浆岩，主要矿物成份为长石和辉石或长石和角闪石或石英和长石，其中长石和石英是架状结构，辉石和角闪石是链状结构；采用SiO2重量百分比例为45％～72％的岩浆岩和透辉石配合料在 1420℃～1520℃熔融后，通过(自制实验单孔铂金拉丝炉、铂铑合金拉丝漏板等拉丝装置)高速拉制而成的连续岩浆岩纤维，其单丝的直径为几个微米到几十个微米，其短程有序结构定会是架状和链状结构的硅酸盐；
(3)一般用于纤维生产的岩浆岩至1450℃以上完全熔融，透辉石的熔融温度1390℃；透辉石的熔化温度较岩浆岩低，利用岩浆岩和透辉石配料，可以降低岩浆岩纤维生产的熔制温度，节约能源。岩浆岩纤维生产中，铁相是影响岩浆岩熔体析晶的关键因素，铁相可以在高温优先析出，高温析出的铁相又可以作为晶核剂进一步促进岩浆岩熔体的析晶，一般铁含量越高岩浆岩熔体越易析晶；透辉石中的铁含量低，用于配料可以较好的调节岩浆岩中的铁含量；在岩浆岩熔体中，长石的析晶温度高，辉石的析晶温度低，因此利用岩浆岩和透辉石配料还可以控制岩浆岩纤维生产中析晶上限温度，有利于成纤，提高拉丝性能；
(4)本发明中辅助原料氧化铈、含硼矿物(硼镁石矿)、含锂矿物(锂辉石)、氧化铝、叶蜡石等，一方面在配合料熔制过程中起到澄清、助熔作用，改善玻璃熔制料性，更适合拉丝作业。另一方面可以调节配合料的化学成分，方便配合料化学成分稳定和可设计性，便于工业上规模化稳定生产。
(5)采用本发明，岩浆岩和透辉石、进一步辅以辅助原料制备的配合料用于生产岩浆岩纤维，原材料资源丰富、利用率高、易得、生产成本低，方便对制备的岩浆岩纤维材料进行化学成分和主要矿物成份的设计；透辉石配料还可以降低岩浆岩熔制温度，节约能源；同时还可以控制岩浆岩纤维生产中析晶上限温度，改善玻璃熔制料性，有利于成纤，提高拉丝性能，更适合拉丝作业，便于大规模稳定工业生产；岩浆岩纤维是一种性能优异、绿色环保的无机非金属材料，可以广泛用于纤维增强复合材料、摩擦材料、隔热材料、高温过滤织物以及防护、造船、汽车、水利水电、道路交通、国防军工等领域；
(6)本发明制备工艺简单，工序简便，容易操作，实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例使用原材料主要化学成分成分如表1、表2。
表1.原材料岩浆岩、透辉石化学成分(wt％，即重量百分比)
Figure RE-GDA0002567920520000061
Figure RE-GDA0002567920520000071
表2.辅助原料主要化学成分(wt％，即重量百分比)
Si<sub>2</sub>O Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO MgO Na<sub>2</sub>O+K<sub>2</sub>O Li<sub>2</sub>O CeO<sub>2</sub> B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
锂辉石 69.63 21.34 0.68 0.25 0.04 2.15 4.90
硼镁石矿 1.82 22.43 50.26 23.47
叶腊石 62.01 35.70 0.31 0.91 0.02 0.35
氧化铝 98.8
氧化铈 99.0
实施例1：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按90％的岩浆岩3、10％的透辉石混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 53.89％、A12O3 13.44％、Fe2O3+FeO 9.54％、CaO 9.99％、MgO 6.11％、 Na2O+K2O 4.10％、TiO2 1.47％，其余1.46％(主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、 Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、 U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1450℃熔制16小时，在 1270℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为3921MPa。
实施例2：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按40％的岩浆岩4、50％的透辉石、5％锂辉石、5％氧化铝混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO252.44％、A12O3 12.29％、Fe2O3+FeO 5.87％、CaO 14.89％、MgO 9.14％、Na2O+K2O 1.77％、TiO2 1.38％、Li2O 0.25％，其余1.97％(主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、 Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1430℃熔制18小时，在1250℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为3508MPa。
实施例3：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，50％的岩浆岩5、40％的透辉石、10％叶腊石混合均匀，粉磨后过80 目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 51.94％、A12O311.40％、Fe2O3+FeO 7.64％、CaO 14.21％、MgO 8.56％、Na2O+K2O 2.13％、TiO2 1.27％，其余2.85％(主要是少量的Mn、P、S、 Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、 W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1430℃熔制18小时，在1240℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为3315MPa。
实施例4：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按73％的岩浆岩5、20％的透辉石、5％叶腊石、2％氧化铈混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO247.92％、A12O3 12.68％、Fe2O3+FeO 11.38％、CaO 11.73％、MgO 7.09％、Na2O+K2O 2.98％、TiO2 1.85％、CeO21.98％，其余2.39％ (主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1420℃熔制24小时，在1230℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为2865MPa。
实施例5：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按60％的岩浆岩1、10％的岩浆岩4、20％的透辉石、10％锂辉石混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO267.26％、A12O3 11.77％、Fe2O3+FeO 3.69％、 CaO 5.74％、MgO 3.48％、Na2O+K2O 5.20％、TiO2 0.57％，Li2O 0.49％、其余1.80％ (主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、 Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1520℃熔制5小时，在1310℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为4852MPa。
实施例6：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按50％的岩浆岩1、20％的岩浆岩3、20％的透辉石、10％叶腊石混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO264.81％、A12O313.50％、Fe2O3+FeO 4.01％、 CaO 6.68％、MgO 4.09％、Na2O+K2O 4.99％、TiO2 0.52％，其余1.40％(主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、 Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1500℃熔制7小时，在1300℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm 岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为4812MPa。
实施例7：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按45％的岩浆岩1、35％的岩浆岩4、12％的透辉石、8％硼镁石矿混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO257.66％、A12O310.82％、Fe2O3+FeO 6.57％、 CaO 7.64％、MgO 7.26％、Na2O+K2O 4.91％、TiO2 1.20％、B2O3 1.87％，其余2.07％ (主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1450℃熔制16小时，在1270℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为4134MPa。
实施例8：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按60％的岩浆岩2、20％的岩浆岩3、10％的透辉石、1％氧化铈、9％氧化铝混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 55.67％、A12O3 21.18％、 Fe2O3+FeO 4.94％、CaO 6.11％、MgO 3.69％、Na2O+K2O 4.89％、TiO2 0.56％、CeO2 0.99％,其余1.97％(主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、 Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1480℃熔制10小时，在1290℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为4662MPa。
实施例9：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按74％的岩浆岩2、6％的岩浆岩3、10％的透辉石、4％锂辉石、6％氧化铝混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 60.12％、A12O3 19.13％、 Fe2O3+FeO 4.13％、CaO 5.41％、MgO 3.25％、Na2O+K2O5.26％、TiO2 0.69％、Li2O 0.19％、其余1.82％(主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、 Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1520℃熔制5小时，在1310℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为4876MPa。
实施例10：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按40％的岩浆岩2、40％的岩浆岩4、10％的透辉石、5％锂辉石、5％氧化铝混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 55.75％、A12O3 17.61％、Fe2O3+FeO 7.55％、CaO 6.98％、MgO 3.87％、Na2O+K2O4.24％、TiO2 1.70％、Li2O 0.24％，其余2.06％(主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、 Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1460℃熔制12小时，在1280℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为4558MPa。
实施例11：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按60％的岩浆岩2、20％的岩浆岩4、10％的透辉石、10％叶腊石混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO261.37％、A12O3 15.57％、Fe2O3+FeO 5.66％、CaO 6.12％、MgO 3.46％、Na2O+K2O 4.75％、TiO2 0.93％，其余2.14％ (主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1480℃熔制10小时，在1290℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为4715MPa。
实施例12：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按50％的岩浆岩5、20％的岩浆岩2、30％的透辉石混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 53.10％、A12O310.15％、Fe2O3+FeO 8.79％、CaO 12.49％、 MgO 7.70％、Na2O+K2O 3.41％、TiO2 1.43％，其余2.93％(主要是少量的Mn、P、 S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1430℃熔制 18小时，在1240℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为3243MPa。
实施例13：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料及岩浆岩纤维的制备方法，按照重量百分比计，按80％的岩浆岩3、10％的透辉石、10％的硼镁石矿混合均匀，粉磨后过80目筛，制成用于生产岩浆岩纤维的配合料；配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 48.72％、A12O3 11.97％、Fe2O3+FeO 8.49％、CaO 11.38％、MgO 10.63％、Na2O+K2O 3.65％、TiO21.31％、B2O3 2.34％，其余1.51％ (主要是少量的Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、 Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上的化合物)；配合料在1420℃熔制24小时，在1230℃用单孔铂金拉丝炉进行拉丝，制得直径10μm岩浆岩纤维；岩浆岩纤维新生态原丝拉伸强度为2865MPa。
实施例14：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为50％的岩浆岩、50％的透辉石混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
实施例15：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为90％的岩浆岩、10％的透辉石混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
实施例16：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为70％的岩浆岩、30％的透辉石混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
实施例17：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为70％的岩浆岩、29％的透辉石和1％的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
实施例18：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为50％的岩浆岩、40％的透辉石和10％的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
实施例19：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为89％的岩浆岩、10％的透辉石和1％的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
实施例20：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为60％的岩浆岩、30％的透辉石和10％的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
实施例21：
用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，该原料配合料是重量百分比为70％的岩浆岩、25％的透辉石和5％辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
上述实施例17-21中：所述辅助原料可以是锂辉石、硼镁石矿、叶腊石、氧化铝、氧化铈中的一种或两种以上的混合物。
上述实施例14-21中：所述配合料的主要化学成分和重量百分比例为下列范围中之一：SiO2 47％～68％、A12O3 10％～22％、Fe2O3+FeO 3.5％～12％、CaO 5％～ 15％、MgO3％～11％、Na2O+K2O 2％～6％、TiO2 0.5％～4％，其余1％～5％，且各组分总和为100％；
所述其余可以是(少量的)Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、 Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上化合物的混合物。
实施例22：
岩浆岩纤维的制备方法，包括以下步骤：
a、制备配合料：按重量百分比为50％的岩浆岩、50％的透辉石取岩浆岩、透辉石，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；
b、制备岩浆岩纤维：将配合料加热至1420℃温度下熔制24小时，再(可以用自制实验单孔铂金拉丝炉或其它现有技术中的拉丝装置)进行拉丝，丝的直径可以是10μm等规格，即制得岩浆岩纤维。
实施例23：
岩浆岩纤维的制备方法，包括以下步骤：
a、制备配合料：按重量百分比为90％的岩浆岩、10％的透辉石取岩浆岩、透辉石，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；
b、制备岩浆岩纤维：将配合料加热至1520℃温度下熔制5小时，再(可以用自制实验单孔铂金拉丝炉或其它现有技术中的拉丝装置)进行拉丝，丝的直径可以是10μm等规格，即制得岩浆岩纤维。
实施例24：
岩浆岩纤维的制备方法，包括以下步骤：
a、制备配合料：按重量百分比为70％的岩浆岩、30％的透辉石取岩浆岩、透辉石，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；
b、制备岩浆岩纤维：将配合料加热至1470℃温度下熔制14小时，再(可以用自制实验单孔铂金拉丝炉或其它现有技术中的拉丝装置)进行拉丝，丝的直径可以是10μm等规格，即制得岩浆岩纤维。
实施例25：
岩浆岩纤维的制备方法，包括以下步骤：
a、制备配合料：按重量百分比为60％的岩浆岩、40％的透辉石取岩浆岩、透辉石，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；
b、制备岩浆岩纤维：将配合料加热至1460℃温度下熔制8小时，再(可以用自制实验单孔铂金拉丝炉或其它现有技术中的拉丝装置)进行拉丝，丝的直径可以是10μm等规格，即制得岩浆岩纤维。
实施例26：
岩浆岩纤维的制备方法，所述步骤a制备配合料替换为：按重量百分比为50％的岩浆岩、40％的透辉石和10％辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；其它同实施例22-25中任一，省略。
实施例27：
岩浆岩纤维的制备方法，所述步骤a制备配合料替换为：按重量百分比为89％的岩浆岩、10％的透辉石和1％的辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；其它同实施例22-25 中任一，省略。
实施例28：
岩浆岩纤维的制备方法，所述步骤a制备配合料替换为：按重量百分比为65％的岩浆岩、30％的透辉石和5％的辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；其它同实施例22-25 中任一，省略。
实施例29：
岩浆岩纤维的制备方法，所述步骤a制备配合料替换为：按重量百分比为70％的岩浆岩、25％的透辉石和5％的辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；其它同实施例22-25 中任一，省略。
上述实施例26-29中：所述辅助原料可以是锂辉石、硼镁石矿、叶腊石、氧化铝、氧化铈中的一种或两种以上的混合物。
上述实施例22-29中：所述配合料的主要化学成分和重量百分比例为下列范围中之一：SiO2 47％～68％、A12O3 10％～22％、Fe2O3+FeO 3.5％～12％、CaO 5％～ 15％、MgO3％～11％、Na2O+K2O 2％～6％、TiO2 0.5％～4％，其余1％～5％，且各组分总和为100％；
所述其余可以是(少量的)Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、 Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm等中的十种或十种以上化合物的混合物。
本发明的上述实施例14-29中：所述岩浆岩又称火成岩，是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石，有明显的矿物晶体颗粒，约占地壳总体积的65％、总质量的95％。主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、二氧化钛；SiO2重量百分比例为 45％～72％的岩浆岩，主要矿物成份为长石和辉石或长石和角闪石或石英和长石，其主要矿物结构为链状和架状结构。
本发明的上述实施例14-29中：所述透辉石是一种常见的链状结构的硅酸盐造岩矿物，是钙和镁的硅酸盐CaMg[Si2O6]，为辉石族 CaMg[Si2O6]-CaFe[Si2O6]为类质同象系列，广泛存在于岩浆岩中；透辉石的理论化学成分和重量百分比例为：SiO255.6％、CaO25.9％、MgO 18.5％。
上述实施例中：所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为重量(质量) 百分比例或本领域技术人员公知的百分比例；所述重量(质量)份可以均是克或千克。
上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间等)和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (10)

1.用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，其特征是：该原料配合料是重量百分比为50～90%的岩浆岩、10～50%的透辉石和0～10%的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
2.按权利要求1所述用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，其特征是：该原料配合料是重量百分比为50～89%的岩浆岩、10～50%的透辉石和1～10%的辅助原料混合均匀并粉磨至颗粒小于80目的配合料。
3.按权利要求2所述用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，其特征是：所述辅助原料是锂辉石、硼镁石矿、叶腊石、氧化铝、氧化铈中的一种或两种以上的混合物。
4.按权利要求1、2或3所述用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，其特征是：所述配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 47%～68%、A12O3 10%～22%、Fe2O3+FeO 3.5%～12%、CaO 5%～15%、MgO 3%～11%、Na2O+K2O 2%～6%、TiO2 0.5%～4%，其余1%～5%，且各组分总和为100%。
5.按权利要求4所述用于生产岩浆岩纤维的原料配合料，其特征是：所述其余是Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm中的十种或十种以上化合物的混合物。
6.岩浆岩纤维的制备方法，其特征是包括以下步骤：
a、制备配合料：按重量百分比为50～90%的岩浆岩、10～50%的透辉石和0～10%的辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料；
b、制备岩浆岩纤维：将配合料加热至1420℃～1520℃温度下熔制5～24小时，再进行拉丝，即制得岩浆岩纤维。
7.按权利要求6所述用于生产岩浆岩纤维的制备方法，其特征是：所述步骤a制备配合料替换为：按重量百分比为50～89%的岩浆岩、10～50%的透辉石和1～10%的辅助原料取岩浆岩、透辉石和辅助原料，混合均匀并粉磨至颗粒小于80目，即制得配合料。
8.按权利要求7所述用于生产岩浆岩纤维的制备方法，其特征是：所述辅助原料是锂辉石、硼镁石矿、叶腊石、氧化铝、氧化铈中的一种或两种以上的混合物。
9.按权利要求6、7或8所述用于生产岩浆岩纤维的制备方法，其特征是：所述配合料的主要化学成分和重量百分比例为：SiO2 47%～68%、A12O3 10%～22%、Fe2O3+FeO 3.5%～12%、CaO 5%～15%、MgO 3%～11%、Na2O+K2O 2%～6%、TiO2 0.5%～4%，其余1%～5%，且各组分总和为100%。
10.按权利要求9所述用于生产岩浆岩纤维的制备方法，其特征是：所述其余是Mn、P、S、Ba、Sr、Zr、Cu、Zn、Nb、Rb、Y、Pr、La、Ni、Lu、Mo、Nd、Sc、Ta、Tb、W、Th、U、Tm中的十种或十种以上化合物的混合物。
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