הבנת סיבי בזלת חלקⅠ

הרכב כימי של בזלת
ידוע היטב כי קרום כדור הארץ מורכב מסלעי בטן, משקע ומטמורפי.בזלת היא סוג של סלע אבן.סלעים אבנים הם סלעים שנוצרים כאשר מאגמה מתפרצת מתחת לאדמה ומתעבה על פני השטח.סלעים יציריים המכילים יותר מ-65% SiO₂הם סלעים חומציים, כגון גרניט, ואלו המכילים פחות מ-52% S0 נקראים סלעים בסיסיים, כגון בזלת.בין השניים יש סלעים ניטרליים כמו אנדזיט.בין מרכיבי הבזלת, התוכן של SiO₂הוא לרוב בין 44%-52%, התוכן של Al₂O₃הוא בין 12%-18%, והתוכן של Fe0 ו-Fe₂0₃הוא בין 9%-14%.
בזלת היא חומר גלם מינרל עקשן עם טמפרטורת התכה של מעל 1500℃.תכולת הברזל הגבוהה הופכת את הסיב לברונזה, והוא מכיל K₂O, MgO ו-TiO₂אשר ממלאים תפקיד חשוב בשיפור העמידות למים ועמידות הסיבים בפני קורוזיה.
עפרת בזלת שייכת לעפרת מאגמה געשית, בעלת יציבות כימית טבעית.עפרת בזלת היא חומר גלם חד-רכיבי להעשרה, התכה ואיכות אחידה.בניגוד לייצור סיבי זכוכית, חומרי הגלם לייצור סיבי בזלת הם טבעיים ומוכנים.

בשנים האחרונות נעשתה עבודת מחקר רבה לסינון עפרות המתאימות לייצור חומרי גלם רציפים של סיבי בזלת, במיוחד לייצור סיבי בזלת בעלי מאפיינים מוגדרים (כגון חוזק מכני, יציבות כימית ותרמית, בידוד חשמלי, וכו'), יש להשתמש בעפרות ספציפיות בהרכב כימי ותכונות של יצירת סיבים.לדוגמה: טווח ההרכב הכימי של העפרות המשמש בייצור סיבי בזלת רציפים מוצג בטבלה.

הטבע סיפק את צריכת האנרגיה העיקרית של עפרות בזלת.בתנאים טבעיים, עפרות בזלת עוברות העשרה, הומוגניות של רכיבים כימיים והמסה בחלק העמוק של כדור הארץ.אפילו הטבע שוקל לדחוף עפרות בזלת אל פני האדמה בצורת הרים לשימוש אנושי.לפי הסטטיסטיקה, כ-1/3 מההרים מורכבים מבזלת.
על פי נתוני הניתוח של ההרכב הכימי של עפרות הבזלת, חומרי גלם בזלת נמצאים כמעט בכל רחבי הארץ, והמחיר הוא 20 יואן/טון, וניתן להתעלם מעלות חומרי הגלם בעלות הייצור של סיבי בזלת.ישנם אתרי כרייה המתאימים לייצור רציף של סיבי בזלת בפרובינציות רבות בסין, כגון: ארבע, היילונגג'יאנג, יונאן, ג'ג'יאנג, הוביי, האי היינאן, טייוואן ומחוזות נוספים, שחלקם ייצרו סיבי בזלת רציפים על ציוד בדיקה תעשייתי.עפרות בזלת סיניות שונות מעפרות אירופה.מנקודת מבט גיאולוגית, עפרות הבזלת הסיניות הן "צעירות" יחסית, ואין להן תכונות ייחודיות במיוחד, כלומר, מה שנקרא צלקות עפרות מקוריות.באמצעות ניתוח של מחוזות סיניים כמו סצ'ואן, היילונגג'יאנג, יונאן, ג'ג'יאנג והובי, מחקר של עפרות בזלת באמצע והתחתון של נהר היאנגצה, היינאן ואזורים אחרים מראה שאין סלע מקורי בעפרות בזלת אלו. , ויש רק כמה שכבות דקות של תחמוצת ברזל צהוב טיפוסי על פני השטח.זה מאוד מועיל לייצור רציף של סיבי בזלת, ומחיר חומר הגלם ועלות העיבוד נמוכים.
בזלת היא סיליקט לא אורגני.הוא עבר מזג בהרי געש ובתנורים, מסלעים קשים ועד סיבים רכים, קשקשים קלים וברים קשוחים.לחומר עמידות בטמפרטורה גבוהה (>880C) ועמידות בטמפרטורה נמוכה (<-200C), מוליכות תרמית נמוכה (בידוד חום), בידוד קול, מעכב בעירה, בידוד, ספיגת לחות נמוכה, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בפני קרינה, חוזק שבירה גבוה, התארכות נמוכה, מודול אלסטי גבוה, משקל קל וביצועים מעולים אחרים וביצועי עיבוד מצוינים, זהו חומר חדש לחלוטין: אינו מייצר חומרים רעילים בתהליך הייצור והעיבוד הרגיל, ואין לו גז פסולת, מי שפכים ופסולת פריקת שאריות, אז היא נקראת "חומר תעשייתי ירוק וחומר חדש" ללא זיהום במאה ה-21.
בהשוואה לסיבי זכוכית, הנמצאים בשימוש נרחב בבנייה, בתעשייה הכימית ובתעשיות אחרות, ברור שלסיבי בזלת ולחומרים המרוכבים שלהם חוזק מכני גבוה, תכונות פיזיקליות וכימיות טובות, וניתן להשתמש בהם לייצור מוצרים מתקדמים.בהשוואה לחומרים אחרים, הביצועים הכוללים של השניים ניתנים להשוואה.חלק מהמאפיינים של סיבי בזלת עדיפים על סיבי פחמן, ועלותו היא פחות מעשירית מסיבי הפחמן לפי מחיר השוק הנוכחי.לכן, סיבי בזלת הם סיב חדש בעל עלות נמוכה, ביצועים גבוהים וניקיון אידיאלי לאחר סיבי פחמן, סיבי ארמיד וסיבי פוליאתילן.ברית תעשיית הסיבים הרציפים של טקסס בארצות הברית ציינה: "סיבי בזלת הם תחליף בעלות נמוכה לסיבי פחמן ויש להם סדרה של תכונות מצוינות.והכי חשוב, מכיוון שהוא נלקח מעפרה טבעית ללא כל תוספים, זהו ללא ספק הזיהום היחיד שאינו סביבתי ואינו רעיל.למוצרי סיבי זכוכית ירוקים ובריאים מסרטנים יש ביקוש נרחב בשוק ויישום מראש"
עפרת בזלת מושקעת על פני כדור הארץ במשך מיליוני שנים והייתה נתונה לגורמי אקלים שונים.עפרת בזלת היא אחת מעפרות הסיליקט החזקים ביותר.לסיבים העשויים מבזלת יש חוזק ויציבות טבעיים נגד חומרים קורוזיביים.עפרת בזלת עמידה, בידודית חשמלית, היא חומר גלם נקי טבעי וידידותי לסביבה.