1、摘要 （双文）
2、定义
3、组成 3 33 26 9 、基本物理、力学、化学性质 5 7 （图）
4、构件力学性能
5、生产工艺 原料天然玄武岩可成纤的条件 8 35 26（方法 流程 设备8）
6、国内外生产现状7（生产厂家1、进展和存在的问题）
7、应用方面及现状 各行业（土工、军工。。。）
8、发展前景 19 9
9、参考文献总结 （外文？？？）
前言
2我国现很多房屋、桥梁、隧道等建筑物，由于材料老化、荷载增加、结构部分损坏、使用功能改变、设计与施工缺陷以及地震、战争等原因，均会导致原有结构的承载力满足不了要求，为此，需进行加固和修复。23目前面临着大规模的补强加固、改建和扩建工程,其中建筑材料的选择尤为重要。新型复合建筑材料发展很快,主要有钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土等。玄武岩纤维是近几年在中国发展起来的新型材料,由于其较其他纤维材料性能优异、性价比好,尤其具有良好的抗拉强度和韧性,在防护工程补强加固、抗爆方面具有广阔的应用前景。 10众所周知，地壳由火成岩、沉积岩和变质岩组成。玄武岩属于火成岩的一种，是一种以SiO2和Al2 O3为主的矿物岩石。23连续玄武岩纤维(Continuous Basalt Fiber,简称CBF)是前苏联经过了30多年的研究开发的高科技纤维。3在整个生产和应用过程中无环境污染,属于绿生态材料[1,2]。23 CBF是以天然的火山喷出岩(玄武岩矿石)作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1 450℃~1 500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。10目前CBF 的研究重点在CBF的制备和应用上。与碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维等其它高科技纤维相比，CBF具有许多独特的优点，如突出的力学性能、耐高温、可在-269～650℃范围内连续工作，耐酸碱，吸湿性低，此外还有绝缘性好、绝热隔音性能优异、良
好的透波性能等优点。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料，可广泛应用于航空航天、建筑、化工、医学、电子、农业等军工和民用领域，23尤其是最近几年,中国也有了CBF的批量生产,因此迫切需要开展玄武岩纤维及其增强复合材料的应用研究。
23 康 婷 白应生 玄武岩纤维的特性及其在防护工程领域的应用 山西建筑第34卷第11期 2 0 0 8年4月 185 186
10 深圳创业板齐风杰，李锦文，李传校，魏化震，高永忠 连续玄武岩纤维研究综述 高科技纤维与应用 第31 卷第2期2006年4月 42-46
3 吕海荣,杨彩云,韩大伟 复合材料用玄武岩增强纤维的性能研究材料工程/ 2009年增刊 89-91
1 2 [1] 谢尔盖,李中郢.玄武岩纤维材料的应用前景[J] .纤维复合材料,
2003,17(3):17-20.
[2] 崔毅华.玄武岩连续纤维的基本特性[J] .纺织学报,2005,26(5):
57-60.
3
1 玄武岩纤维的组成与结构
1.1 玄武岩纤维的组成
玄武岩纤维的成分几乎囊括了地壳中的所有元素,Si,Mg,Fe,Ca,Al,Na,K等主要元素成分,约占99%以上。在PHLIPS XL30 EDS电子探针能谱仪上进行玄武岩纤维元素含量的测定,发现其主要成分如下下(原子分数/%):Si=26.36,Ca=18.93,Al=7.89,
Mg=6.90,O=31.81,K=1.18,Na=1.63,Ti=1·26,Fe=4.04。玄武岩的化学组成如表1所示[5] study
表1 玄武岩纤维与C玻璃纤维、E玻、S玻璃纤维成分比较
15 SiO2是玄武岩连续纤维最主要的成分,占45%~60%[2],被称为网络形成物,它保持了纤维的化学稳定性和机械强度;Al2O3的含量也较高,占12%~19%[2],提高了纤维的化学稳定性、
热稳定性和机械强度,为提高复合材料的力学性能打下良好的基础;CaO的含量为6%~12%[2],对提高纤维耐水的腐蚀、硬度和机械强度都是有利的;Fe2O3和FeO的含量在5%~15%[2],含铁量高,使纤维呈古铜;另外,玄武岩纤维中还含有Na2O,K2O,MgO和TiO2等成分,对提高纤维的防水性和耐腐蚀性有重要作用。
3 玄武岩纤维的结构
纯天然的CBF外观呈光滑的圆柱体，其截面呈完整的圆形。图1a所示为玄武岩纤维在体视显微镜下观测的外观形态图海关监管,图1b中间位置的黑原点为玄武岩纤维经过切片获得的纤维截面图。宏观结构上,玄武岩纤维的外观很像一根极细的管子,呈光滑的圆柱状,其截面呈完整的圆形。该结构是由于纤维成形过程中,熔融玄武岩被牵伸和冷却成固态的纤维前,在表面张力作用下收缩成表面积最小的圆形所致[6-8]。
图1宣武区幼儿园 玄武岩纤维外观及截面 (a)外观形态(100×);(b)横截面图(100×)
什么是党性7 2玄武岩纤维（CBF）的性能
2.1新型环保性材料
CBF具有非人工合成的纯天然性，加之生产过程无害，且产品寿命长，是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金属氧化物排出，使CBF制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出，不向大气排放有害气体，无工业垃圾及有毒物质污染环境。玄武岩纤维在很大程度上可代替玻璃纤维，被广泛用于航天航空、石油化工、汽车、建筑等多领域，因而，CBF被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。
玄武岩纤维的物理和化学性能
玄武岩纤维的物理
7CBF与各种纤维材料的物理性能对比 31 文献4
15 2·2 拉伸强度
31 一般情况下,玄武岩纤维的拉伸强度是普通钢材的10~15倍,是E型玻璃纤维的1·4~1·5倍,其续纤维的强度远远超过天然纤维和合成纤维,所以是理想的增强材料。玄武岩连续纤维的拉伸强度为3000~4 840 MPa[3],（加拿大albarrie公司研制）高于其它一些常见高技术纤维的拉伸强度,例如E-玻纤的拉伸强度为3 100~3 800 MPa,Kevlar 49为2 758~3 034 MPa,碳纤维为2 500~3 500 MPa[4]。
24 3 弹性模量
玄武岩纤维的弹性模量与昂贵的S玻璃纤维相近,强度相当;用于织造织物重量在150~210g/m2的产品时,织造性能良好;可用以代替S等玻璃纤维制造绝热制品和复合材料,制造硬质装甲和各种GFRP产品。例如,利用E玻璃纤维生产玻璃钢管,只能耐25个大气压,管径最大为2m;而用玄武岩纤维做玻璃钢管,则可耐60个大气压,管径可达3m。在某些场合,玄武岩纤维甚至可以部分代替每吨售价在20余万元的碳纤维或芳纶纤维。
11耐温性能
CBF扬中市第一中学的使用温度范围为：-260 ～650℃（软化点为960℃），而E纤维为-60 ～350℃。CBF 在400℃下工作时，其断后强度能够保持85%；在600℃下工作时，其断后强度仍能够保持80%的原始强度；如果CBF 预先在780～820 ℃下进行处理，还能在860℃下工作而不会出现收缩，而即使耐温性优良的矿棉此时也只能保持50%～60%的强度，玻璃棉则完全破坏。碳纤维的抗氧化性较差，在300 ℃有CO2 和CO产生；间位芳纶最高使用温度也只有250℃。
24 2·4 电性能
E-玻纤具有良好的电绝缘性能和介电性能,在常温下其体积电阻率和表面电阻率均大于1011Ω·m。而玄武岩连续纤维的体积电阻率和表面电阻率比E-玻纤还要高一个数量级, 玄武岩纤维的介电损耗角正切与E玻璃纤维相近,应用专门浸润剂处理过的玄武岩纤维,其介电损耗角正切比一般玻璃纤维还低50%,可用其制造高压(达250KV)电绝缘材料、低压(500V)装置、天线整流罩以及雷达无线电装置等,前景十分广阔,专门浸润剂处理的玄武岩纤维还可用于制造新型耐热介电材料。
2·6 隔音性
玄武岩连续纤维有着优良的隔音、吸声性表3列出了玄武岩连续纤维在不同音频下的吸数淮阴师范学院学报[2]。由表3可见,随着频率增加,其吸声系数增加。玄武岩连续纤维的吸湿性极低,吸湿能有0·
2%~0·3%[4],而且吸湿能力不随时间变化玄武岩连续纤维制作的隔音材料在航空、船舶要低湿性材料的领域有着广阔的前景。
23 玄武岩纤维具有较好的分散性
纤维在混凝土中的分散性极为重要,如果纤维的分散性不能满足要求,纤维的掺入不但对混凝土或砂浆没有增强增韧作用相反,会降低混凝土的力学性能和耐久性。玄武岩纤维是以同属硅酸盐的火山喷出岩为原料制成的,与混凝土有着基本相同的成分,也较接近,所以CBF的相容性和分散性优于其他增强纤维,同时与混凝土有很好的粘结性能。
15 化学稳定性
