玄武巖纖維原料特征分析

劉昶江，仝曉聰，劉 忠，楊春成，李紅超，姜樂濤

(1.河北地質大學寶石與材料學院，玄武巖纖維材料研究所，石家莊 050031;2.河北地大寶谷孵化器有限公司，石家莊 050031)

0 引 言

玄武巖纖維是以玄武巖(或輝綠巖)巖石為主要原料，通過熔融-拉絲工藝制成的非晶態硅酸鹽連續纖維。其生產過程幾乎不產生廢物與污染，且自身環境相容性良好，被譽為21世紀綠色礦物材料[1]。玄武巖纖維因具有絕緣、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優異性能，在航天、國防、體育、環保、交通、建筑等眾多領域有廣泛的應用前景，屬于我國需重點發展的四大纖維材料之一。

目前玄武巖纖維相關研究多數偏向于拉絲工藝的工程設計以及纖維復合材料的下游應用，如針對池窯設備的工藝優化[2-3]，以及添加于水泥、混凝土、礦物聚合材料中作為增強材料等[4-6]；對于纖維原料的研究，尤其是原料熔融拉絲過程中涉及的原理性問題研究甚少。玄武巖纖維性能的波動性影響其高端應用，這是目前我國玄武巖纖維材料產業面臨的主要問題之一。玄武巖類型多樣，可能含有斜長石、輝石、橄欖石等多種礦物，且其化學成分涉及十余種氧化物組分。天然原料成分的波動性是造成纖維性能離散率過高的根本原因。在原料均一性問題解決之前，一切關于應用的研究都不具可持續性。玄武巖纖維及其復合材料產業的科學發展，有賴于對原料的標準化調控。

玄武巖纖維的制備工藝，實際上是火成巖再熔融后快速降溫形成非晶態纖維的過程，其性能與原料成分密切相關?！?br>