Sợi đá núi lửa Basalt

Tổng quan

Sợi đá núi lửa Basalt (sợi bazan) là loại sợi khoáng liên tục được kéo từ đá bazan tự nhiên nung chảy. Nguyên liệu là đá núi lửa có sẵn trong tự nhiên, không cần nhiều phụ gia phức tạp, nên quy trình sản xuất tương đối gọn và thân thiện với môi trường. Sợi có màu nâu sẫm đặc trưng, độ bền kéo cao, chịu nhiệt độ rộng và bền với nhiều loại hóa chất.

Về hiệu năng, sợi bazan nằm giữa sợi thủy tinh E và các sợi cao cấp như carbon: thường bền và cứng hơn E-glass, trong khi giá thấp hơn carbon nhiều lần. Vì vậy loại sợi này ngày càng được dùng làm cốt gia cường cho composite, thanh cốt sợi thay thép trong bê tông ở môi trường ăn mòn, vải chống cháy và vật liệu cách nhiệt, cách âm.

Thành phần và cấu tạo

Đá bazan được nghiền, nạp vào lò và nung chảy ở khoảng 1.400 – 1.600°C. Dòng chảy sau đó được kéo qua các bushing hợp kim bạch kim – rhodium để tạo thành những sợi đơn liên tục có đường kính chỉ vài micromet đến vài chục micromet. Các sợi đơn được phủ lớp sizing rồi tập hợp thành sợi roving, sợi xoắn hoặc cắt ngắn.

Thành phần hóa học chủ yếu gồm silic dioxit, oxit nhôm, oxit sắt, canxi và magie. Hàm lượng oxit sắt tạo màu nâu và góp phần chịu nhiệt. Từ sợi có thể dệt thành vải, đan lưới hoặc tẩm nhựa để chế tạo thanh cốt và tấm composite.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm

• Chịu nhiệt độ rộng, làm việc ổn định từ nhiệt độ rất thấp đến khoảng 650 – 750°C.
• Độ bền kéo cao hơn sợi thủy tinh E, không cháy.
• Bền hóa chất, kháng kiềm và muối tốt, không gỉ.
• Cách điện, cách nhiệt và cách âm tốt.
• Nguyên liệu tự nhiên dồi dào, ít phát thải khi sản xuất.

Nhược điểm

• Mô đun đàn hồi thấp hơn carbon và aramid.
• Giòn, dễ gãy khi uốn gập mạnh, cần lớp sizing phù hợp.
• Số nhà sản xuất còn ít, chất lượng có thể khác nhau giữa các lô.
• Giá cao hơn E-glass và chỉ có màu nâu sẫm.