玄武巖纖維材料

本書全面系統(tǒng)地論述了玄武巖的類型與特征，玄武巖纖維原料的選擇與加工，玄武巖纖維、巖棉、鱗片的生產(chǎn)原理與工藝，玄武巖材料的特性與應用，以及發(fā)展現(xiàn)狀與前景，是目前唯一能檢索到的有關玄武巖新材料的專著。書中內(nèi)容豐富，資料詳實，結構清晰，語言精練，理論深透。可供從事這方面工作的學者參考和學習。

1玄武巖——21世紀綠色新材料001

2玄武巖原料007

2.1玄武巖008

2.1.1堿性玄武巖010

2.1.2鈣堿性玄武巖010

2.1.3拉斑玄武巖010

2.1.4高鋁玄武巖010

2.2輝長巖與輝綠巖011

2.2.1輝綠巖011

2.2.2輝長巖011

2.3火山玻璃012

2.4玄武巖原料的選擇014

2.5玄武巖原料的加工015

2.6玄武巖原料的配制016

2.7中國的玄武巖資源017

3玄武巖材料021

3.1玄武巖石材022

3.2玄武巖寶石023

3.3玄武巖鑄石024

3.4玄武巖纖維與復合材料025

3.5玄武巖巖棉026

4連續(xù)玄武巖纖維031

4.1連續(xù)玄武巖纖維材料的研發(fā)簡史032

4.2連續(xù)玄武巖纖維的生產(chǎn)流程034

4.3玄武巖纖維的主要生產(chǎn)設備036

4.3.1坩堝爐與池窯036

4.3.2漏鈑037

4.3.3浸潤劑039

4.3.4纏繞機041

4.4熔樣042

4.4.1加熱方式043

4.4.2熔體溫度與黏度043

4.4.3殘余晶047

4.5連續(xù)玄武巖纖維的成纖機理048

4.6化學組分對拉絲和纖維性能的影響051

4.7玄武巖纖維的性能054

4.7.1力學性能好，抗拉強度高055

4.7.2化學穩(wěn)定性好，抗腐蝕性能強057

4.7.3隔熱性能好，既耐高溫又耐低溫059

4.7.4介電系數(shù)高，絕緣性能好060

4.7.5良好的透波性能和吸波性能060

4.7.6吸聲系數(shù)高，隔聲效果好061

4.7.7吸濕性低，與水泥相容性好061

4.7.8玄武巖纖維與其他纖維性能的比較062

4.8玄武巖纖維材料的應用063

5玄武巖巖棉069

5.1玄武巖巖棉生產(chǎn)071

5.2玄武巖巖棉的性能075

5.3玄武巖巖棉的應用076

6玄武巖鱗片079

6.1玄武巖鱗片的形貌080

6.2玄武巖鱗片的性能081

6.3玄武巖鱗片的應用082

6.4玄武巖鱗片基保護層的性能084

7玄武巖纖維材料的發(fā)展態(tài)勢087

7.1中國玄武巖纖維材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況088

7.1.1發(fā)展速度快，走在世界前列088

7.1.2玄武巖纖維材料產(chǎn)業(yè)分布090

7.2我國玄武巖纖維材料產(chǎn)業(yè)存在的主要問題091

7.3中國玄武巖纖維材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景094

參考文獻098

附錄中國玄武巖化學成分表103 2100433B

ISBN：9787122383075

版次：1

商品編碼：12876323

品牌：化學工業(yè)出版社

包裝：精裝

開本：16開

出版時間：2021-07-01

用紙：膠版紙

頁數(shù)：150

正文語種：中文

纖維材料的結構十分特別，首先它并不是通常意義上的連續(xù)介質(zhì)，在纖維材料的內(nèi)部存在大量的纖維與纖維、纖維與空氣的界面，纖維與纖維之間的連接非常松散，在力學特性上具有十分獨特的模量;其次，纖維材料中的孔隙是纖維之間自然形成的空隙，這些孔隙都是貫通孔隙，這使得纖維材料的有效孔隙率非常高；再次，纖維是一種長徑比很大的物質(zhì)形態(tài)，直徑又十分的細小，容易發(fā)生彎曲變形，因此纖維材料也十分的柔軟，形狀適應性非常好。對此Pan認為纖維材料的一些特性與軟物質(zhì)結構（soft material）更為接近。從微觀結構角度看，非織造或氈化法生產(chǎn)的纖維材料與植物或動物細胞極為相似。

英文寫法為BASALT。

玄武巖

玄武巖是一種基性噴出巖，其化學成分與輝長巖相似，SiO2含量變化于45%～52%之間，K2O Na2O含量較侵入巖略高，CaO、Fe2O3 FeO、MgO含量較侵入巖略低。礦物成份主要由基性長石和輝石組成，次要礦物有橄欖石，角閃石及黑云母等，巖石均為暗色，一般為黑色，有時呈灰綠以及暗紫色等。呈斑狀結構。氣孔構造和杏仁構造普遍。玄武巖是地球洋殼和月球月海的最主要組成物質(zhì)，也是地球陸殼和月球月陸的重要組成物質(zhì)。1546年，G.阿格里科拉首次在地質(zhì)文獻中，用basalt這個詞描述德國薩克森的黑色巖石。漢語玄武巖一詞，引自日文。日本在兵庫縣玄武洞發(fā)現(xiàn)黑色橄欖玄武巖，故得名。

玄武巖體積密度為2.8～3.3g/cm3，致密者壓縮強度很大，可高達300MPa，有時更高，存在玻璃質(zhì)及氣孔時則強度有所降低。玄武巖耐久性甚高，節(jié)理多，且節(jié)理面多成六邊形。且具脆性，因而不易采得大塊石料，由于氣孔和杏仁構造常見，雖玄武巖地表上分布廣泛，但可作飾面石材不多。

玄武巖磨片主要成份

玄武巖化學成分表

玄武巖的主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂（還有少量的氧化鉀、氧化鈉），其中二氧化硅含量最多，約占百分之四十五至五十左右

玄武巖的顏色，常見的多為黑色、黑褐或暗綠色。因其質(zhì)地致密，它的比重比一般花崗巖、石灰?guī)r、沙巖、頁巖都重。但也有的玄武巖由于氣孔特別多，重量便減輕，甚至在水中可以浮起來。因此，把這種多孔體輕的玄武巖，叫做"浮石"。 　玄武巖根據(jù)其成分不同可以分為拉斑玄武巖、堿性玄武巖、高鋁玄武巖；

玄武巖磨片結構

按其結構不同可分為氣孔狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、玄武玻璃；

玄武巖磨片充填礦物

按其充填礦物不同可分為橄欖玄武巖、紫蘇輝石玄武巖等。

玄武巖磨片SiO2飽和程度

按SiO2飽和程度和堿性強弱，玄武巖被分為兩大類：①拉斑玄武巖（即亞堿性玄武巖），是SiO2過飽和或飽和的巖石。不含橄欖石和霞石，以含斜方輝石、易變輝石為特征。它的SiO2與全堿的關系是(Na2O K2O)/(SiO2-39)的值小于0.37。

②堿性玄武巖,SiO2不飽和,富堿。含橄欖石和副長石（如霞石）、沸石等，后兩種礦物有時與堿性長石或鉀質(zhì)中長石、鉀質(zhì)更長石一起，呈填隙物產(chǎn)于基質(zhì)中;不含斜方輝石、易變輝石,僅含富鈣的單斜輝石，即透輝石質(zhì)普通輝石。(Na2O K2O)/(SiO2-39)的值大于0.37。

玄武巖磨片產(chǎn)出的構造環(huán)境

玄武巖

按產(chǎn)出的構造環(huán)境，玄武巖分4種： ①發(fā)育于深海洋脊的玄武巖。大致以每年1.5×1010噸速率自洋脊涌出，屬拉斑玄武巖類，故又名深海拉斑玄武巖，以低含量的K2O、TiO2、全鐵和P2O5、高含量的CaO，區(qū)別于其他玄武巖。由于海底擴張，來自洋脊的深海拉斑玄武巖成為洋殼的主要組成。 ②發(fā)育于洋盆內(nèi)群島和海山的玄武巖。一般由拉斑玄武巖和堿性玄武巖復合構成，其成因可能與上地幔熱柱活動有關。 ③發(fā)育于島弧和活動大陸邊緣的玄武巖。一般近深海溝一側和早期發(fā)育的是拉斑玄武巖，規(guī)模大，分布廣，并可能是細碧角斑巖系列的組成部分；向大陸方向，堿含量增高，為堿性玄武巖，但也可以有拉斑玄武巖與之共生，它們形成于島弧和造山活動最后階段或穩(wěn)定以后，通常規(guī)模較小而零散。所謂的高鋁玄武巖以及共生的安山巖、英安巖、流紋巖等，出現(xiàn)于島弧和造山帶發(fā)育的中期。太古代晚期綠巖帶的拉斑玄武巖，在成分和產(chǎn)狀上可能相當于新生代島弧的拉斑玄武巖。 ④發(fā)育于大陸內(nèi)部的玄武巖。它包括由裂隙噴發(fā)的大規(guī)模泛流拉斑玄武巖和少量的堿性玄武巖，它們受陸殼花崗物質(zhì)混染。

玄武巖磨片月球玄武巖

月球玄武巖

月球玄武巖是構成月球的主要巖石之一，由月球外層約200公里深處形成的巖泉，經(jīng)多次噴發(fā)（至少5次）在月表結晶（約1050℃）而成。是月球上最年輕的巖石，形成于距今33～37億年間，幾乎相當于已知的地球最古老巖石。月球玄武巖細粒、多孔，主要由輝石、斜長石和鈦鐵礦組成。其中輝石含量約50～59%，普通輝石多于易變輝石;斜長石約20～29%，為培長石或鈣長石;鈦鐵礦含量約10～18%。次要礦物有橄欖石、鉻鐵礦－鈦尖晶石、隕硫鐵、鐵、方英石、金紅石、磷灰石、白磷鈣礦、銅、云母、鎳黃鐵礦及若干尚未鑒定出的礦物。月球玄武巖的化學成分變化較大,特別是Al2O3和FeO，分別變化于7～25%和5～25%之間，一般以貧硅，富鈦、鐵為特點。

玄武巖磨片礦物特性

由于玄武巖漿粘度小，流動性大，噴溢地表易形成大規(guī)模熔巖流和熔巖被，但也有呈層狀侵入體的，如巖床等。

在高原地區(qū)常形成面積達數(shù)千至數(shù)十萬平方千米的熔巖臺地，有人稱其為高原玄武巖，如印度的德干高原玄武巖。

在海洋則構成海嶺和火山島。與之有關的礦產(chǎn)有銅、鈷、硫黃、冰洲石、寶石等，其本身亦可作耐酸鑄石原料。

玄武巖中的柱狀節(jié)理——在玄武巖熔巖流中，垂直冷凝面常發(fā)育成規(guī)則的六方柱狀節(jié)理。

成因，一般認為，假設在均一基性的熔巖中有均勻分布的冷卻中心（呈等邊三角形分布，冷卻中心距離彼此相等），然后，各向中心收縮，形成六方柱狀節(jié)理。

多氣孔狀的玄武巖（浮石），因為它氣孔多，又相當堅硬，因此，將它攙在混凝土里，可以使混凝土重量減輕，但仍很堅固，同時有隔音、隔熱等特點，是高層建筑輕質(zhì)混凝土的良好骨料。浮石還是很好的研磨材料，可用來磨金屬、磨石料。

玄武巖磨片國內(nèi)分布

福建福鼎市白琳大嶂山的玄武巖儲存量50000萬立方米，礦石裸露地表，呈墨黑色、色調(diào)凝重高雅，是全國罕見的高級建筑板材，屬全國建筑石材基地之一，被國務院建材總局命名“福鼎黑”。

鏡泊湖北有瀑布狀、波浪狀的；鶯歌嶺一帶有圓饅頭狀、寶塔狀的；渤海鎮(zhèn)和沙蘭鄉(xiāng)之間，是巨蟒狀和熔巖隧道等。這里地質(zhì)、地貌構造新穎、形態(tài)各異，豐富多彩。 山東沂水圈里鄉(xiāng)，呈波浪狀的分布全鄉(xiāng)35平方公里，玄武巖儲量350億噸左右，山東平邑縣境內(nèi)也有大量品質(zhì)優(yōu)良的玄武巖。

安徽明光市玄武巖礦產(chǎn)資源豐富，大量分布于地處明光市城西的城西街道辦事處， 307、309省道、104國道、蚌寧高速公路、津滬鐵路貫穿全境，西徐工業(yè)區(qū)砂石專用碼頭可?？?00噸船只直航長江，地理位置優(yōu)越，交通十分便利?，F(xiàn)已探明的遠景儲量1.68億噸，探明可開采儲量3400萬噸，在皖東地區(qū)儲量最大，年開采加工量在100多萬噸，經(jīng)東南大學、同濟大學科學技術檢測為國家一級玄武巖。玄武巖是生產(chǎn)鑄石的主要原料。鑄石具有較高的耐化學腐蝕性和耐酸性能，具有較大的硬度和機械強度，廣泛用于化工、冶金、電力、煤炭、建材、紡織和輕工等工業(yè)部門。玄武巖是生產(chǎn)玄武巖紙、石灰火山巖無熟料水泥、裝飾板材、人造纖維的原料，還是陶瓷工業(yè)中的節(jié)能原料。