Базальтопластик

Базальтопластик: способ получения, свойства, применение

Базальтопластик — современный композитный материал на основе базальтовых волокон и органического связующего. Базальт — горная порода, составляющая 30% земной коры, его запасы неисчерпаемы [17].

Сегодня базальтопластик успешно конкурирует с изделиями из металла, превосходя их по коррозионной, щелче-, кислотостойкости и ряду других характеристик. Базальтопластики во многом близки к стеклопластикам. Однако более высокая стойкость базальтовых волокон к кислотам и щелочам по сравнению со стекловолокнами позволяет получать более хемостойкие материалы.

Получение базальтопластика

В качестве наполнителей используются рубленые базальтовые волокна, нити, жгуты, ткани, нетканые материалы, в редких случаях - бумаги. В качестве связующих используются те же виды, что и в производстве асбо- и стеклопластиков.

Технология переработки базальтопластиков и стеклопластиков в композиты и изделия также во многом похожа. Основной метод переработки - прессование под давлением до 30-50 МПа [17].

Свойства базальтопластиков

Свойства базальтопластиков определяются как характеристиками применяемого волокна, так и свойствами связующего. Они являются высококачественными конструкционными материалами с высокими механическими свойствами, термо- и огнестойкостью и особенно хемостойкостью. Поскольку базальтовые волокна более стойки к действию влаги, чем стекловолокнистые материалы, и мало изменяют свои диэлектрические характеристики при увлажнении, они используются также как высокотемпературные конструкционные диэлектрики.

Ранее применяемые в строительстве зданий металлические стержни из-за высокой теплопроводности были заменены прочным нетеплопроводным стеклопластиком. Третьим поколением строительных материалов стал еще более совершенный материал - базальтопластик.

Высокая прочность базальтовых волокон приближается к прочности углеродного волокна. Базальтопластиковые изделия в 3 раза прочнее изделий из стали и при этом в 4 раза их легче. Низкая плотность (легкость) материала, в свою очередь, позволяет возводить более высокие конструкции и экономить на транспортировке.

Долговечность, коррозионная, щелче- и кислотостойкость, стабильность состояния — вот следующие чрезвычайно важные свойства базальтопластика. Изделия из этого материала служат более 100 лет без потери качеств.

Термо- и огнестойкость. Он выдерживает длительное воздействие температуры до 700°С и кратковременное воздействие до 1000°С (стекловолокно теряет прочность при температуре выше 300°С). Фактический предел огнестойкости составляет не менее 151 мин [17].

Низкая теплопроводность (в 100 раз меньше металла). Его применение позволяет повысить теплоэффективность стен здания до 35%.

Сравнительные характеристики базальтопластиков с традиционными стеклопластиками приведены в таблице Г.16.1

Таблица Г.16.1 – Сравнительные характеристики базальтопластиков с традиционными стеклопластиками [17]
Показатели Базальтопластик Стеклопластик
Плотность, кг/м3 2030 / 1710
Разрушающее напряжение, МПа при изгибе при сдвиге (635-740) / 520 26 / 22 206 24
Модуль упругости при изгибе, ГПа 45 / 37
Водопоглощение при 2-час. кип., % 0,2 / 0,33 0,38
Выход летучих при нагреве до 400 С, % 5 / 7,5
Выход летучих при нагреве до 800°С, % 19 / 21

Применение базальтопластиков

Базальтопластики – изделия конструкционного назначения для машиностроения, судостроения, автомобильной, авиационной и химической промышленностей. Базальтопластики применяются в основном как хемостойкие материалы и изделия, для футеровки оборудования, а также для изготовления изделий электротехнического назначения [17]:

- труб для нефтегазовой и химической промышленности;

- базальтовой арматуры;

- цистерн для хранения и транспортировки химически-активных продуктов;

- баллонов высокого давления и других профилей.