Đề Tài Công Nghệ Sản Xuất Sợi Bazalt (kèm Ppt ) - Luận Văn

Có thể bạn quan tâm

Đăng ký
Đăng nhập
Liên hệ

Luận văn, đồ án, đề tài, tiểu luận, luận án

Cộng đồng chia sẻ luận văn, đồ án, tiểu luận, đề tài tham khảo cho các bạn học sinh, sinh viên

Trang Chủ
Tài Liệu
Upload

Đề tài Công nghệ sản xuất sợi bazalt (kèm ppt )

Đây là đề tài của sinh viên vật liệu thuộc trường ĐH Bách Khoa TP.HCM Phần 1 : Tổng quan Sợi basalt Giới thiệu về sợi Bazalt: Sợi basalt được chế tạo từ đá basalt (đơn nguyên) bằng cách kéo và thổi sợi từ đá basalt nóng chảy,tiếp theo đó sợi sẽ được biến đổi cho phù hợp với từng ứng dụng cụ thề. Sợi basalt thể hiện khả năng chịu kéo rất cao,bền với hóa chất ,nhiệt độ, thân thiện với môi trường.Có tính chất vượt trội so với sợi thủy tinh,sợi carbon và nhiều loại sợi đặc biệt khác.Và nó cũng có một mức giá tương đối hợp lý.Sợi basalt ngày nay được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu loại sợi có độ bền cơ tinh cao,chịu nhiệt tốt ,bền hóa, chống thấm tốt. Ngày nay sợi basalt không chỉ được sản xuất từ đá basalt dung nham mà còn được sản xuất từ những vật liệu basalt biến đổi.(xỉ,vảy) Sợi basalt có nhiều tính chất ưu việc hơn so với sợi thủy tinh ( độ cứng, tính chịu nhiệt,chịu hóa chất ).Ngày nay nó cũng được sử dụng để thay thế sợi thủy tinh trong nhiều lĩnh vực.Và có thể trong một tương lai không xa thay thế cả kính thủy tinh.Điều này cho thấy rằng đây là một loại vật liệu có tiềm năng rất lớn trong ứng dụng đời sống Phân loại Nguồn nguyên liệu Phần 2 : Quy trình công nghệ: Cơ sở lý thuyết Các khuyết điểm thường gặp Quy trình sản xuất Cải tiến kỹ thuật Phần 3 :Tổng kết So sánh sợi basalt và các loại khác Ứng dụng Kết luận

23 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 4933 | Lượt tải: 5

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Công nghệ sản xuất sợi bazalt (kèm ppt ), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trênPHẦN I: TỔNG QUAN Sợi basalt Định nghĩa: Sợi basalt được chế tạo từ đá basalt (đơn nguyên) bằng cách kéo và thổi sợi từ đá basalt nóng chảy,tiếp theo đó sợi sẽ được biến đổi cho phù hợp với từng ứng dụng cụ thề. Sợi basalt thể hiện khả năng chịu kéo rất cao,bền với hóa chất ,nhiệt độ, thân thiện với môi trường.Có tính chất vượt trội so với sợi thủy tinh,sợi carbon và nhiều loại sợi đặc biệt khác.Và nó cũng có một mức giá tương đối hợp lý.Sợi basalt ngày nay được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu loại sợi có độ bền cơ tinh cao,chịu nhiệt tốt ,bền hóa, chống thấm tốt. Ngày nay sợi basalt không chỉ được sản xuất từ đá basalt dung nham mà còn được sản xuất từ những vật liệu basalt biến đổi.(xỉ,vảy) Sợi basalt có nhiều tính chất ưu việc hơn so với sợi thủy tinh ( độ cứng, tính chịu nhiệt,chịu hóa chất..).Ngày nay nó cũng được sử dụng để thay thế sợi thủy tinh trong nhiều lĩnh vực.Và có thể trong một tương lai không xa thay thế cả kính thủy tinh.Điều này cho thấy rằng đây là một loại vật liệu có tiềm năng rất lớn trong ứng dụng đời sống. 2. phân loại - Sợi basalt liên tục: đường kính 6-20 micro met, dài 10-200km - Sợi basalt dạng xơ siêu mỏng (Super-thin staple (short) basalt fibers): đường kính 1-3 micro met,chiều dài trung bình 50mm : bền nhiệt cao (- 260 deg. C & 750 deg. C) không độc, không cháy được và không nổ được. Vải làm từ sợi bazan : vảy basalt : đường kính 1-3 micromet, diện tích 0.3-3.5 mm2.Là vật liệu duy nhất được sử dụng cho các sản phẩm bảo vệ, chống mài mòn, chống gỉ, làm lớp mạ bền hóa học, vật liệu gia cường composite, nhựa gia cường, vật liệu ma sát(má phanh) NGUỒN NGUYÊN LIỆU Đối với một trong các nguyên vật liệu cao cấp – sợi bazan – từ vật liệu thô là đá Basalt - phổ biến là những mảnh vụn đá núi lửa lớn cứng và giòn. Đá basalts được sử dụng trong việc xây dựng. Gần đây, những khuông đá bazan đã được sử dụng thành công cho công nghiệp sản xuất thiết bị kháng acid, đường ống, vật liệu bề mặt.Các quặng Basalt ở Uzbekistan được tìm thấy tại đỉnh của núi Kuramin, Chatkal, Ghissar và Bắc-Nurata, dự toán vượt quá 32 000000 m3.Nguồn đá bazan Ghavasai của đỉnh Kuramin thuộc vùng Namangan có đặc thù là không đồng bộ thành phần hóa chất và khoáng sản, cơ bản là cấu trúc porphyry với nhiều thành phần khác nhau như thủy tinh núi lửa, bazan dolerit dạng phi tinh thể và khoáng diaba. Xuất hiện trong thung lũng của sông Asmansai và sông Lakchisay thuộc đỉnh Bắc-Nurata cây rơm, đá bazan ở đây có thành phần cơ bản là đá bazan đen cơ bản chứa không nhiều hơn 42% silica và không có khoáng plagiocla.Trên cơ sở nghiên cứu lâu dài về việc dùng basalts như là nguyên liệu thô cho việc chế tạo các loại sợi thực hiện tại các cơ sở khoa học của Uzbekistan, Ukraina và Liên bang Nga, đá nóng chảy được phân loại theo độ nhớt của chúng, và cũng có bốn nhóm cơ bản được phân biệt: Nhớt cao: ở 1450° С: η > 150 Pа.с, ở 1300° С: > 1000 Pа.с. Nhớt: ở 1450° С: η = 50 -150 Pа.с, ở 1300° С: η = 200-1000 Pа.с. Dùng cho việc sản xuất sợi liên tục. Nhớt trung bình: ở 1450° С: η=30-50 Pа.с, và ở 1300° С: η=100-200 Pа.с. Dùng chủ yếu để sản xuất sợi siêu mỏng. Nhớt thấp:  ở 1450° С: η< 30 Pа.с, và ở 1300° С: η< 100 Pа.с. Dùng sản xuất Spun fibre. Có nhiều núi bazan ở Trung quốc: Sichuan, Yunnan, Hunan, Heilongjiang, Liaoning, Hebei, Shanxi, Jiangsu, Anhui, Zhejiang, những tỉnh Guangdong.basalt của Đài Loan thì có cấu trúc hóa học thích hợp nhất để tạo ra sợi basalt. Trong một số thí điểm ,CBF được xử lý từ bazan Trung hoa. . Dưới thỏa thuận bằng hợp đồng những chuyên gia công ty có thể làm cho sự phân tích và sự chọn lựa sơ bộ là nguyên liệu bazan tốt nhất (cho) sự sản xuất (của) CBF, STBF, Bscale Thành phần hóa học của những tảng đá, mà thích hợp cho sự sản xuất sợi bazan Chemical compound SiO2 Al2O3 Fe2O3, FeO CaO MgO TiO2 Na2O, K2O Other admixtures Minimum % 45 12 5 6 3.0 0.9 2.5 2.0 Maximum % 60 19 15 12 7 2.0 6.0 3.5 Mỏ đá basalt nghiền đá basalt Giới hạn độ nhớt cho một loại sợi cụ thể có liên quan tới cách thức sản xuất hiện tại và nhiệt độ gần 1300 ° С hiện nay đã xác định. Sự chảy sợi liên tục nên có nhiệt độ thuộc giới hạn trên của sự kết tinh - không nhiều hơn 1250 ° С, độ nhớt ở nhiệt độ 1300 ° С: 300-1100 Pа.с., nhiệt độ gian sản xuất - không nhỏ hơn 70 ° С. ỨNG DỤNG TỪ SỢI BASALT Chỉ basalt: sợi basalt được quắn thành từng vòng xoắn. Được sử dụng trong công nghệ dệt. Sợi basalt cắt nhỏ: được sử dụng kết hợp với nhựa Epoxy cho tính chất tốt. Sợi basalt satanh ( vật liệu dệt bằng tơ có 1 mặt mịn, trơn lán) Vải basalt : được dệt từ sợi basalt.Được sử dụng cho yêu cầu về cấu trúc,ứng dụng trong kỹ thuật điện, hoặc những mục đích chuyên dụng.Vải basalt còn được sử dụng tạo ra loại composite Basalt- Nhựa (epoxy, polyeaters..) có những ưu điểm vượt trội về tính chất.(ví dụ: các thành phần sản xuất máy bay, tàu hỏa, xe hơi,đồ gia dụng,vật liệu lợp mái nhà...) Đệm làm từ sợi basalt. Lưới basalt tăng cường được thiết kế dành cho giao thông đường bộ,đường cao tốc.(chịu lực cao hơn và chi phí thấp hơn so với lưới làm từ sợi thủy tinh) Ứng dụng làm chất cách âm, chống thấm. Ứng dụng làm các đồ dân dụng (túi đựng,..) 9. Áo cứu hộ làm từ vải basalt và sợi basalt siêu mỏng ( ngắn ) cách nhiệt hoat dong trong dieu kien bat loi nhiet do wa thap hay wa cao ( tu -260 C den 750 C ) PHẦN II : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ : Cơ sở lý thuyết : Thành phần về khối lượng: Al = 15.9 – 18.1, TiO2=0.75 – 1.2, Fe2O3 = 7.51- - 9.53, CaO= 6.41 – 8.95, MgO = 2.5 – 6.4, K2O= 1.6 – 2.72, Na2O= 3.3 – 4.4, P2O5 = 0.23 – 0.5, SO3= 0.02 – 0.15, MnO = 0.12 – 0.21, BaO = 0.05 – 0.19. tạp chất 1.0, phần còn lại là SiO2. Tham số chínhcủa đá basalt dể nhận được cơ tính cần thiết là độ nhớt và độ kết tinh ( trong vùng dịnh hình sợi từ lò nung chảy ) , quyết định đến tính ổn định việc gia công tạo hình sợi Giới hạn độ nhớt cho một loại sợi cụ thể có liên quan tới cách thức sản xuất hiện tại và nhiệt độ gần 1300 °С hiện nay đã xác định. Sự chảy sợi liên tục nên có nhiệt độ thuộc giới hạn trên của sự kết tinh - không nhiều hơn 1250 ° С, độ nhớt ở nhiệt độ 1300 ° С: 300-1100 Pа.с., nhiệt độ gian sản xuất - không nhỏ hơn 70 ° С. Hàm lượng oxit cao trong đá basalt , cái làm cho dung dịch chảy tối màu , làm tăng vùng đồng đều , nhiệt kết tinh và làm cho đường cong độ nhớt dốc đứng hơn khi kết hợp với thuỷ tinh . những điều đó được dẫn đến thiết kế lò nung để có thể cung cấp những điều kiện để tất các các vùng được chảy đồng nhất trong các giai đoạn gia công. Đặc trưng của phương pháp sx là sủ dụng phương pháp chảy dọc cho sản phẩm. xa hơn công nghệ dệt sợi trên nền sợi (extraction, vertical dragging, initial processing and coiling) sủ dụng những thiết bị kỹ thuật định hướng cho sản xuất sợi và vải Những khuyết điểm chính thường gặp trong pp sản xuất sợi bazan là việc ko có được sự ổn định trong quá trình sản xuất sản phẩm : Phần thể tích đang nóng chảy thường xuyên bị tách khỏi phần sản xuất sợi và bám vào các rãnh thoát thường được đóng kín(nó chỉ được mở ra cho dòng chảy đã nóng chảy ra đầu tạo sợi để tạo sợi).Do đó, có rất nhiều bọt khí đã hình thành trong quá trình kéo sợi. Bên cạnh đó, các phần đá bazan thô được nạp liệu thông qua 1 hoặc 2 cửa nạp liệu phía trên.Nếu chúng ta ko xem xét mức nấu chảy hiện hữu và sự đồng đều với phần đá đang trong vùng tạo hình thì nó sẽ làm xáo trộn sự phân bố đồng đều. Giữa cửa định hình và thiết bị cuộn thường không đủ các thiết bị định hình cấu trúc và tách sợi để ổn định sản phẩm. Trong trường hợp của một số loại nguyên liệu như đá bazan thiên nhiên từ núi lửa có 1 thành phần nguyên chất thì quá trình sản xuất sợi bazan liên tục còn chịu ảnh hưởng thêm bởi 1 số yếu tố.Do một số yếu tố như sự đồng nhất, sự kết tinh và độ nhớt mà ở các nhà máy thông thường người ta cần phải chú ý đến sự không trong suốt của dung dịch nóng chảy(opacity of dark melt) Vấn đề này được giải thích do sự hút nhiệt và thúc đẩy làm nguội của nó so với bên trên. Nhiệt được chuyển từ thành của ống tới tấm định hình sợi là giảm đáng kể . Trong trường hợp vật liệu basalt thô , 1 sự nguội mạnh mẻ cục bộ ( trong vùng loading) kéo theo bằng việc nỗi bọt của fần nóng chảy. Điều đó gây nên sự gián đoạn đột ngột trong quá trình vận chuyển dung dịch nóng chảy đến vùng tạo sản phẩm và gây ra quá trình tạo bọt khí dung dịch nóng chảy dù với 1 ít sự khác nhau về nhiệt. Việc tạo bọt trong dung dich nóng chảy đã làm xáo trộn sự đồng nhất về cấu trúc của dung dich nóng chảy. Sự không đồng nhất đã ảnh hưởng đến hàm lượng của dung dich nóng chảy tại tấm tạo hình sợi do sự mất ổn định về nhiệt độ, độ nhớt và áp suất thủy tĩnh của dung dịch nóng chảy trong vùng tạo hình. Tất cả những điều đó đã làm giảm tính đồng nhất của khối nóng chảy, sự không đồng nhất của quá trình tạo sợi ảnh hưởng đến tính chất sợi và có thể làm cứng sợi. Để đạt được độ đồng nhất của dung dịch nóng chảy mà ko có sự xáo trộn hay or sự bít kín rãnh thoát. Chúng ta phải chú ý các vấn đề sau : To keep the determined residual of temperatures in both volumes. giữ sự dư thừa nhiệt trong trong cả thể tích. The definite melt level upon the fiber forming plate for keeping definite hydrostatic pressure.xác định mức độ chảy theo tấm định dạng sợi để giữ ổn định áp suất thủy tỉnh Receiving of needed melt mass viscosity and temperature. Quan tam đến khốilương dộ nhớt và nhiệt độ của dịch chảy Quy trình công nghệ : Công nghệ sản xúât sợi bazan dựa trên các bước cơ bản như sau : basalt rock pre-treatment.xử lý đá basalt(sơ luyện) melt furnace(lo nung) processing for continuous(tien hanh) fibers.cho vào lò nung nóng chảy để tiến hành kéo sợi processing for continuous threads(soi chi).tiến hành gia công liên tục tạo những sợi chỉ downstream processing for fabric (cloth) and other applications to specific end-uses. Gia công theo dòng hướng xuống cho sản phẩm vải và những ứng dụng khác cho các mục đích sử dụng riêng biệt. Quy trình thực hiện : đá basalt được nghiền nhỏ thành từng phần khoảng 5-20mm . vật liệu sau nghiền được đưa vào lò nấu 2 bằng phễu nạp liệu 1→ Trong lò nấu,basalt được nấu lên nhiệt độ 1400-16000C → basalt chảy qua một cửa nạp liệu bằng hợp kim 3 → hình thành sợi mỏng với đường kính 9~15 micromet 4 được bôi trơn bởi thiết bị bôi trơn và được cuộn lại bởi máy 6 trên những lõi 7 → được cuộn lại lần nữa thành sợi chính bởi máy 8 từ các lõi 7 trên cuộn di động(9) loader (1) furnace melting (2) bushing (3) fiber-forming plate (4) lubricator (5) winding machine (6) bobbins (7)Rewinding machine (8) roving spool (9) Một số hình ảnh miêu tả quá trình sản xuất sơi bazan liên tục. Pp mới Phương pháp sản xuất sợi liên tục từ những thành phần nguyên liệu như trên, nghiền nhỏ các nguyên liệu cho vào lò, nấu chảy, đồng nhất dung dich chảy, ổn định dung dịch chảy trong lò, kéo sợi, bôi trơn và cuốn sợi vào guồng. Trước khi được nghiền nhỏ và cho vào lò, hỗn hợp được giữ trong dung dịch kiềm từ 15 – 20 phút, sau đó rửa bằng dòng nước (sợi đứng yên, nước chảy qua, làm trôi đi chất bẩn) từ 20 – 30 phút, làm khô. Ở đây dung dịch kiềm là dung dịch NaOH và KOH 0.1 – 0.5 N. Phải ngâm trong dung dịch kiềm để tạo được môi trường chảy có pH từ 5 đến 7. Bởi vì những thí nghiệm cho thấy rằng, ở pH đó, sẽ đảm bảo cho sự ổn định về thành phần hoá của sản phẩm. Những thành phần chảy mang tính acid sẽ tác dụng với thành phần kiềm và cho một dung dịch chảy nhớt trung tính. Trong những dung dịch chảy tương đối mang tính trung hoà như thế sẽ không xuất hiện những bọt khí siêu nhỏ trong quá trình làm nguội, không giống như những loại đá thông thường. Vì thế, những khuyết tật bề mặt trên những sản phẩm sợi sẽ thấp hơn, ngoài ra, sợi làm ra sẽ có đường kính nhỏ hơn ( tức mảnh hơn) mà không ảnh hướng xấu đến độ bền. Thêm vào hỗn hợp ban đầu những oxit của kim loại kiềm để tạo đựơc dung dịch chảy trung tính. Tuy nhiên, khi có mặt Na2O với tỉ lệ > 4.1 % và K2O < 1.6 % độ acid bị thay đổi và sẽ xuất hiện phản ứng hoá học tạo bọt khí. BaO có mặt trong hỗn hợp với tỉ lệ 0.05 – 0.19 % thì cũng tốt như sự co mặt của các thành phần khác, sẽ làm tăng khả năng thấm nhiệt, vì thế mà thời gian giữa mỗi lần thành hình sợi sẽ tăng lên, và điều kiện tạo sợi sẽ tăng lên, khuyết tật bề mặt giảm, tạo nên sự nén bề mặt ngăn cản các ứng suất tại các chổ uốn cong. Thay đổi thành phần của lớp bề mặt bằng cách thay thế các ion kiềm bán kính lớn bằng các ion có bán kính nhỏ hơn và ngược lại. Các oxit có mặt trong hỗn hợp nhằm mục đích là trao đổi ion. Ví dụ sự có mặt của ZnO như là một thành phần trong hỗn hợp, kết quả là tạo thành dung dịch rắn kháng acid với Al2O3, ngoài ra cũng có thể tạo thành từ P2O5 và các oxit nhóm III va V trong bả hệ thống tuần hoàn Mendeleev. Cr 2 O 3 0.010 - 0.0315 Co 2 O 3 0.0005 - 0.0047 NiO 0.0079 - 0.0091 CuO 0.0065 - 0.0087 ZnO 0.0083 - 0.0159 Ga 2 O 3 0.0029 - 0.0051 Rb 2 O 0.0049 - 0.0095 SrO 0.0585 - 0.0923 ZrO 2 0.0127 - 0.0173 Nb 2 O 5 0.0011 - 0.0019 V 2 O 5 0.029 - 0.043, F-containing compounds 0.06 - 0.11 Cl-containing compounds 0.0270 - 0.0520, NaOH va KOH có những đặc tính hoá học giống nhau. Nhưng thành phần vật liệu trong lò không đồng nhất. Một vài thành phần phản ứng mạnh với NaOH trong khi các thành phần khác lại hoạt động hơn với KOH. Hàm lượng NaOH va KOH trong dung dịch tưong đương nhau, và có nồng độ khoảng 0.1 – 0.5 N. Nếu dùng nhiều hơn sẽ không có lợi về mặt kinh tế. Phương pháp cụ thể được mô tả như sau: Hỗn hợp trên được nghiền với độ phân tán 1.0 – 5.0 mm. Sau đó được đưa vào một thùng chứa lớn chứa đầy NaOH va KOH nồng độ 0.5 N, ở nhiệt độ từ 20 – 60 oC. Hỗn hợp nghiền này sẽ được ngâm trong dung dịch kiềm từ 15 đén 20 phút và được làm rung liên tục. Đến khi dung dịch được trào ra thì hỗn hợp được rửa sạch bằng cách cho một dòng nước chảy qua, trong 30 phút. Sau đó sẽ làm khô bằng không khí nóng. Nguyên liệu sau khi qua xử lý và làm khô sẽ được đưa vào lò nấu chảy ở nhiệt độ 1400 – 2000 oC. Dung dich nóng chảy được hình thành và chúng được để yên trong lò một thời gian để tạo sự đồng nhất. Sau đó dịch nóng chảy này được đưa vào vùng tạo hình sợi, bao gồm đầu nạp liệu và đẩu nhã sợi. Nhiệt độ lúc này được giữ cao hơn nhiệt độ kết tinh của dich chảy. Dịch ra ở đẩu nhã tơ có dạng hình giọt nước, nó sẽ tách khỏi đầu tạo hình khi đã đủ nặng và sẽ được kéo thành sợi. Sợi sẽ được kéo và quấn liên tục. Để ngăn chặn sự ma sát và sự dính nhau giữa các sợi, chúng được bôi trơn. Sợi liên tục được hoàn thành. PP cũ Còn phương pháp cũ chỉ là nấu chảy các khoáng đá tự nhiên ma không thêm vào các thành phần khác, sẽ khó khăn hơn, vì giới hạn trên của nhiệt độ kết tính là cao. điều này làm ảnh hưởng đến tính ổn định hoá học trong qua trình hình thành sợi, do giới han trên khá cao,nên nhiệt độ khi hình thành sợi không lớn hơn nhiệt độ kết tinh nhiều 70 ) gây nên sự phá huỷ sợi do kết tinh sớm. chênh lệch nhiệt độ nhỏ nhất nên là 110 4.Một vài phương pháp công nghệ để nâng cao chất lượng sợi trong quá trình nấu chảy và kéo sợi Những mẫu đá bazan tiêu biểu ở những quặng khác nhau chứa khoảng 2-3% oxit sắt III và 11-13 % oxit sắt II . Tuy nhiên khi đá bazan nóng chảy ở điều kiện thông thường trong lò điện và sau đó được kéo qua những lỗ P-Rh,thực chất phần oxit sắt II bị oxi hóa làm tỉ lệ oxit sắt III/oxit sắt II lên .Kiểm soát tốc độ oxi hóa để giảm tới mức tối thiểu tỉ lệ oxit sắt III/oxit sắt II trong sợi thu được, khi đó độ bền sợi sẽ tăng đáng kể. Việc ngăn chặn hoặc giảm sự oxi hóa được thực hiện bằng cách dùng khí trơ như Nitơ hoặc môi trường khử như CO khi kéo sợi.Bằng cách gia nhiệt đá bazan trên nhiệt độ nóng chảy của nó và kéo qua những cái lỗ kích thước nhỏ để hình thành sợi trong môi trường khí trơ hoặc khử,đã đạt được mục đích,nhờ đó đá bazan nóng chảy được kéo thành sợi khi lượng oxit sắt II của nó bị oxi hóa ở mức thấp nhất. Đồng thời dung dịch natri silicat ( Na2SiO3) được phủ lên bề mặt sợi ngay sau khi được kéo ra bằng thiết bị quá bão hòa đặc biệt ,trong khi sự khuếch tán lớp đơn phân tử được hình thành bởi khả năng thấm ướt bề mặt của sợi và sản phẩm hidrat hóa dưới dạng khối keo được trích ra, “ xử lý” những vết nứt trên bề mặt sợi. PHẦN III : TỔNG KẾT So sánh giữa 2 pp cũ và mới : Table 2 shows that the upper crystallization limit (T ucl ) was lower for the proposed composition compared to the prototype, while fibre forming interval was larger. Also, experimental evaluation of chemical resistance of the fibres produced using hydrochloric acid (HCl) solution proved that these fibres possess higher acid resistance than the fibres produced according to prototype method. The continuous fibres chemical resistance to acid and alkali solutions was determined by measuring the mass loss from the 5000 sq.cm surface after 3 hours of boiling (Table 3). Table 2 Melt and fibres technological properties Composition of fibre produced according to the proposed method produced according to the prototype method Upper crystallization limit temperature, T ucl , °C 1210 - 1230 1240 – 1290 Forming temperature interval, °C 1320 - 1430 1350 – 1430 Elementary fibre average diameter, µm 7 ± 2 8.5 Tensile strength, MPa 2250 - 3200 2240 - 3110 Table 3 Medium Resistance of fibres produced from the proposed composition, % Resistance of fibres produced from the prototype composition, % 2N HCL solution 97.1 91.0 2N NaOH solution 98.2 96.8 Ca(OH) 2 99.7 ----- Table 3 shows that continuous fibres produced from the proposed composition and by the proposed method possess high resistance to both acids and saturated alkaline solution (Ca(OH) 2 ). Therefore they may be widely used, for example, in filter materials, composite reinforcing fillers, etc. resistant to aggressive media. So sánh giữa sợi bazan và các loại sợi khác Tabl.1. Comparative Characteristics Between CBF Fiber & Other Fiber Capability CBF E-glass fiber S-glass fiber Carbon fiber Tensile strength, MPa 3000~4840 3100~3800 4020~4650 3500~6000 Elastic modulus, gPa 79.3~93.1 72.5~75.5 83~86 230~600 Elongation at break, % 3.1 4.7 5.3 1.5~2.0 Diameter of filament, mµ 6~21 6~21 6~21 5~15 tex 60~4200 40~4200 40~4200 60~2400 Temperature of application, °Ñ -260~+500 -50~+380 -50 +300 -50~+700 Price, USD/kg 2,5 1,1 1,5 30 Bảng 1. So sánh một số tính chất giữa CBF và các loại sợi khác. Tính chất CBF Sợi thủy tinh E Sợi thủy tinh S Sợi Carbon Độ bền kéo, MPa 3000~4840 3100~3800 4020~4650 3500~6000 Modun biến dạng, gPa 79.3~93.1 72.5~75.5 83~86 230~600 Độ giãn dài tới hạn, % 3.1 4.7 5.3 1.5~2.0 Đường kính sợi, mµ 6~21 6~21 6~21 5~15 tex 60~4200 40~4200 40~4200 60~2400 Khoảng nhiệt độ hoạt động, °Ñ -260~+500 -50~+380 -50 +300 -50~+700 Giá thành, USD/kg 2,5 1,1 1,5 30 ¤ Tinh chat co: Tensile ung suat tieu bieu khac nhau rat nhieu: Thuy tinh: 3.4±0.7 GPa o dang soi, 0.86-1.27 GPa o dang “rovings” (ty? trong: 2.52-2.63 g/cm³) Bazan: 1.43±0.59 GPa o dang soi, 0.69–0.92 GPa o dang “rovings” (ty? trong: 2.6-2.8 g/cm³) Modules cua Bazan (82-110 GPa) cung cao hon thuy tinh (68-73 GPa). Nhu mong doi, Bazan co ung suat thap hon, va Modules cao hon thuy tinh. Tuy nhien, o dieu kien thuong, Basalt cho ta thay no ben hon thuy tinh. ¤ Tinh Chat Nhiet: Bazan co the su dung tren 1 khoang nhiet do rong tu` -260/-200 cho den khoang 650/800 oC ( so voi thuy tinh la -60 cho den 450/460 oC . Do thi phia duoi mang tinh tham khao. Suc ben tuong doi cua Bazan (sau khi xử lý nhiệt) cao hon so voi thuy tinh. Trong gioi han tuong doi, Bazan tot hon thuy tinh trong khoang nhiet do tu 300-500 oC. Khi khong tac dung ung suat (nhu truong hop dung lam cac thanh chiu nhiet), Bazan co the duy tri hoan toan binh thuong den nhiet do 1250 oC Nhung bang phia tren la ket qua cuoc thu nghiem suc cang sau khi dual en nhiet do cao (trong 2h) tai Textile Department. Tat ca cac so lieu chi mang tinh tuong doi. Ta co the ket luan rang Bazan co the duy tri cac tinh chat cua no tren mot khoang nhiet do cao hon nhieu so voi thuy tinh. Nhung o khoang 400-500 oC thi no yeu hon thuy tinh. Mac du vay nhung no van co kha nang cach nhiet tot hon thuy tinh o khoang nhiet do nay. ¤ Hoa tinh: Bazan ben hon thuy tinh trong moi truong kiem, nhung lai yeu hon trong moi truong acid manh. Bi giam khoi luong khi ton tai trong moi truong nuoc soi, kiem va acid cung giam dang ke anh huong doi voi Bazan. Thi nghiem kiem tra suc cang, sau khi ngam trong dung dich 0.4N KOH (trong dung dich Ca(OH)2 bao hoa, pH = 13.2, trong cung dieu kien tuong tu), duoc mang tu Textile Department. Ket qua o dang rovings la bang chung ro rang nhat.: Cac ket qua hien tai cho tat hay Basalt co kha nang thay the vai tro cua thuy tinh trong mot vai Composit . Dac biet khi yeu cau nhung tinh nang ve co tinh, kha nang chiu dung. Tuy nhien, van can them nhung nghien cuu sau hon de khang dinh lai cac van de nay… No. Characteristic Basalt fiber Glass fiber 1. Fiber diameter, micron 9 9 2. Specific gravity, g/ccm 2.65 2.54 3. Operative temperature, C -200 … +900 -60 … +500 4. Sintering temperature, C +1050 +600 5. Hygroscopic, % 0.5…1.0 5.0…20.0 6. Moisture regain, % 1.0 2.7 7. Coefficient of filtering 0.7…0.9 - 8. Chemical resistance: To 0,5N NaOH To 2.0N NaOH To 2.0N HCl 73…99% 48…92% 35…75% and 90…92% after crystallization 50% - 1.2% 9. Sound proofing for 400…1800 Hz 80…95% - Kết luận Nhân loại ngày nay đang bắt đầu đổ xô phát triển vật liệu từ đá thiên nhiên,và đá lửa bazan là 1 trong những triển vọng.Có nhiều điều kiện cần thiết và dự đoán lạc quan cho sự phát triển xa hơn của hướng phát triển này. Nhưng hiện nay sợi bazan và những ứng dụng của nó bị mất ưu thế nghiêm trọng do những nỗ lực cạnh tranh sản xuất sợi thủy tinh.Ngoài ra còn có những lý do khác như : Thiếu chuyên nghiệp trong đồ án công nghệ ban đầu và ổn định quá trình sản xuất đá bazan tự nhiên thành sợi và các ứng dụng khác.Thực tế công nghệ cơ bản được dùng phù hợp với công nghệ sản xuất sợi thủy tinh cách đây nhiều năm. Hợp kim P-Rh là vấn đề về mặt công nghệ và giá đắt lên những năm gần đây Điều này giải thích vì sao zợi bazan chỉ chiếm 6% thị trường thế giới so với sợi thủy tinh.Cần 1 sự thay đổi thật sự.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

Cong nghe san xuat soi bazalt.doc
Cong nghe san xuat soi bazalt.ppt

Luận văn liên quan

Luận văn Khảo sát quy trình chế biến cá ngừ ngâm dầu đóng hộp
57 trang | Lượt xem: 10100 | Lượt tải: 1
Đề tài Mô phỏng quá trình tổng hợp Butanol dựa trên công nghệ của hãng Union Carbide sử dụng phần mềm HYSYS
20 trang | Lượt xem: 2089 | Lượt tải: 2
Đề xuất phương án giảm thiểu tác động môi trường của tuyến vthkcc số 32
25 trang | Lượt xem: 2967 | Lượt tải: 1
Đề tài Phương pháp làm tương truyền thống và công nghệ sản xuất hiện đại
34 trang | Lượt xem: 3576 | Lượt tải: 1
Hoàn thiện quy trình sản xuất men bánh mì khô bằng phương pháp sấy Thăng Hoa
112 trang | Lượt xem: 2547 | Lượt tải: 1
Nghiên cứu, tổng hợp và đặc trưng xúc tác Pt/Montmorillonite được chống bởi zirconia sunfat hóa (ZrO2/SO42-)
61 trang | Lượt xem: 2985 | Lượt tải: 4
Đề tài Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghệ thực phẩm - Công nghệ sản xuất bột ngọt
27 trang | Lượt xem: 3363 | Lượt tải: 4
Thiết kế tháp hấp thu NH3 (kèm bản vẽ)
42 trang | Lượt xem: 4429 | Lượt tải: 1
Đề tài ĐTM Dự án đầu tư khai thác thu hồi khoáng sản Ilmenite - Zircon
98 trang | Lượt xem: 3527 | Lượt tải: 2
Xử lý nước thải Mực In
101 trang | Lượt xem: 4517 | Lượt tải: 5