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未来我国玄武岩纤维的发展方向

   日期:2019-08-14     来源:互联网    作者:admin    浏览:1    评论:0    
核心提示:  目前,在我国即便国产玄武岩纤维价格上比进口仍有优势,其市场开拓工作仍有很长的路要走。目前,如果依靠玄武岩纤维出口,我
  目前,在我国即便国产玄武岩纤维价格上比进口仍有优势,其市场开拓工作仍有很长的路要走。目前,如果依靠玄武岩纤维出口,我国玄武岩纤维生产厂与乌克兰及俄罗斯比较而言显然基本无任何优势可言。

1、玄武岩纤维的生产成本

仿照目前的前苏联玄武岩纤维生产工艺,连续玄武岩纤维生产线是否在我国有生命力,主要取决于生产成本。但就目前的成熟的生产工艺而言,玄武岩原料成本几乎可以忽略,生产成本主要成本集中在所用的天然气燃料,铂铑合金漏板的消耗量及其使用寿命。而这两种材料与俄罗斯、乌克兰相比较在我国都是高成本材料。我国的工业体系改革开放前一直是在沿用着前苏联模式,玻璃纤维工业也不例外,由于铂金储量丰富,前苏联在玻璃纤维窑炉上,大量使用铂金材料,我国铂金资源贫乏,因此在池窑拉丝工艺之前,我国一直用了“代铂炉”来熔制玻璃纤维,以节省铂金的使用量。近几年来,我国的铂金首饰用量激增,进一步抬高了铂金等贵金属材料的价格。天然气资源对于俄罗斯而言又是生产玄武岩纤维的一大优势,由于其价格低廉,因此,生产用的燃料成本要明显低于我国。如果我们生产的玄武岩纤维价格高于进口,我国的玄武岩纤维制造厂就很难生存。这样,最好的办法也许可以像日本人那样通过在乌克兰或俄罗斯建立合资或独资企业,利用玄武岩纤维的价格优势,来促进玄武岩纤维在我国的推广应用。

2、拉丝用铂铑合金漏板的改良

拉丝用漏板也是玄武岩纤维生产工艺中的关键设备之一,它直接影响着纤维生产的效率,纤维的质量及检修周期,最终影响玄武岩纤维的生产成本。自1941年Slayter发明铂铑合金漏板用于玻璃纤维拉丝以来,在玻璃纤维成型用的漏板材质一直未有重大的变化,目前主要还一直沿用铂铑合金材料。目前工作于1350℃以上铂铑合金漏板,也有明显的缺陷,其一是随着漏板温度的提高,其高温蠕变会影响到纤维成型过程的稳定性及漏板的使用寿命,其二是熔体中的含铁类氧化物成分会明显增加对铂铑合金的侵蚀,并且,铁类金属在高温下与铂金接触会使铂金中毒,而失去其耐高温性能。其三,无法满足更高成纤温度的玻璃熔体的玻璃纤维生产。近年来,随着金属与陶瓷的复合技术的发展,如,爆炸粉末喷涂技术、等离子喷涂技术以及金属陶瓷自蔓延技术等,一些采用高温陶瓷基与高温合金的复合材料开始进入高温玻璃体成纤用漏板材料的选择视眼,这种复合漏板既具有高温陶瓷的耐高温、抗高温蠕变与抗磨损的特点,同时又兼具高温合金的导热、导电性好等特点,此外,漏板表面对玻璃熔体应有较合适润湿角,以防止玻璃熔体在漏板表面出现“漫流”现象。美国一家名为Research & Technology公司的总裁Brik在玄武岩纤维拉丝用漏板的改良上也作了不少工作,如US2006218972等。

3、玄武岩纤维在我国的市场定位

即便国产玄武岩纤维价格上比进口仍有优势,其市场开拓工作仍有很长的路要走。目前,如果依靠玄武岩纤维出口,我国玄武岩纤维生产厂与乌克兰及俄罗斯比较而言显然基本无任何优势可言。在国内,高端军工市场,基本上为高强玻璃纤维及炭纤维所垄断,按目前玄武岩纤维的性能还不能有效撼动他们的主导地位,尽管目前它们价格都比玄武岩纤维要高,但其强度性能稳定可靠,耐高温方面,它也受到高硅氧纤维及石英纤维的竞争压力,例如目前采用经蛭石涂覆后的高硅氧布就是目前常见的防火布;在耐碱性方面,含锆耐碱玻璃纤维(如圣哥本的CemFil 耐碱纤维)占领着纤维增强混凝土(GRC)行业;在耐酸腐蚀方面,也面临着无硼耐腐蚀玻璃纤维E-CR 的巨大挑战。

就目前玄武岩纤维的市场定位,应该依靠其价格优势,通过进一步的市场开发,利用玄武岩纤维较高的耐温性,可以在高温过滤袋行业,高温防火布行业以及一些电热器具行业,占有可观的市场份额;利用玄武岩纤维的耐磨性能,在摩擦材料行业,代替石棉纤维用于摩擦增强材料;利用其高强及高弹的性能,在某些复合材料行业中占有一席之地。按目前玄武岩纤维的性能特点及价格,今后玄武岩纤维的市场发展充其量也只能定位在玻璃纤维的补丁市场。

4、玄武岩原料成分的优化

目前,我国不必一味模仿前苏联国家来发展我国的玄武岩纤维产业,也要根据我国的国情(如,天然气昂贵,铂金等贵金属资源短缺等)来开发新型玻璃纤维,并要有所创新,有所发明。例如,目前是否可以考虑用类似普通玻璃纤维配合料的办法来生产类玄武岩成分的玻璃纤维,这样尽管在原材料成本上比采用单一玄武岩原料要高,但通过配料可以有选择地剔除某些有害的成分,进一步优化类玄武岩纤维的化学成分,使得原料熔制、均化更为有效,窑炉熔化效率更高,拉丝工艺更为稳定,产能更经济。例如可以使用多通道,高孔数漏板的高效生产模式。例如,美国专利US3929497就报道了采用配合料制成类玄武岩成分的玻璃纤维,同时对其进行热处理,最后得到微晶化玻璃纤维,具有很好的耐温性能与抗碱能力。

有了优化的原料成分,在熔窑的加热方式选择上就更为灵活,可选用在我国更为经济的全电熔,或部分电熔的加热方式。例如,可采用类似我国高强玻璃纤维的熔制工艺模式。因为在玄武岩所有成分中都是一些普通易得的低成本原料,这样就保证了所用配合料的原材料成本增加的不会太高,而上述得益完全可能补偿原材料成本的增加部分。当然,用于配合料系统的一次性投资也会有一定增加。(复材在线)

 
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