[發明專利]一種改性的玄武巖復合材料及制備方法

無效

• 申請號: 201210171469.2
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102690063A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 郭豐亮
• 申請（專利權）人: 郭豐亮
• 主分類號: C03C13/06
• 分類號: C03C13/06;C03B37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本發明涉及玄武巖纖維領域，特別是涉及一種加入海泡石后經熔化、拉絲工藝制備的改性玄武巖復合材料。

背景技術

玄武巖、珍巖、輝綠巖和角閃巖等火山巖是玄武巖纖維的原材料，這類火山巖是熔融巖漿硬化和結晶等物理化學過程的產物，在地球上分布十分廣泛。一般玄武巖熔化溫度在1500℃以下，它們在熔化時發生氧化過程，使熔體的粘度降低，加速了熔化，在1300~1450℃溫度范圍內可拉絲制纖。玄武巖纖維具有低容量、低導熱率、低吸濕率和良好化學穩定性，可替代昂貴與匱乏材料，也可替代玻璃纖維和石棉等材料，不產生石棉相關的環境問題。玄武巖纖維原料成本低、能耗少、生產過程清潔，是一種生態環境材料。

目前玄武巖纖維的用途很多，不僅應用于工業、農業、建筑業，還用于航空、造紙、化工、醫療、交通和軍事等方面，隨著人們對玄武巖纖維的深入研究，將廣泛應用于尖端技術領域的高強度、耐高溫、防輻射等復合材料的合成和制備。

但是玄武巖纖維本身具有的良好的化學耐久性、柔韌性和耐熱強度一定程度上限制了它的應用范圍，不利于其今后的發展，而且在拓展市場方面也有一定的局限性。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種改性的玄武巖復合材料及制備方法，能夠影響玄武巖纖維的性能，改變玄武巖的結構、化學組成及性質，使得玄武巖纖維的化學耐久性、柔韌性、耐酸堿性和耐熱強度都有顯著的提高。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種改性的玄武巖復合材料，包括：重量比為10~20%的玄武巖顆粒和海泡石顆粒混合料，所述玄武巖顆粒中包括：45.5%SiO₂，7.2%MgO，8.1%CaO，15.2%Al₂O₃，18.8%灰黑色Fe_mO_n，所述海泡石顆粒中包括：0.94%?CaO，0.16%Al₂O₃，24.5%MgO，54.3%SiO₂，0.37%Fe₂O₃。

在本發明一個較佳實施例中，所述玄武巖復合材料呈網狀結構且表面呈光滑的圓柱狀。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種改性的玄武巖復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將玄武巖（45.5%SiO₂，7.2%MgO，8.1%CaO，15.2%Al₂O₃，18.8%灰黑色Fe_mO_n）進行粉碎為顆粒；

按10~20%的重量比例在玄武巖顆粒中加入海泡石（0.94%?CaO，0.16%Al₂O₃，24.5%MgO，54.3%SiO₂，0.37%Fe₂O₃）顆粒并均勻混合；

將混合好的顆粒裝入熔爐中進行熔化處理；

完全熔化后經冷卻器降溫處理后將復合材料拉絲制成改性的玄武巖纖維。

在本發明一個較佳實施例中，所述粉碎后的顆粒大小為2.5mm。?

在本發明一個較佳實施例中，所述熔化溫度為1500℃。

在本發明一個較佳實施例中，所述拉絲溫度為1350℃。

在本發明一個較佳實施例中，所述復合材料的直徑為3~100μm。

本發明的有益效果是：本發明在玄武巖中加入了海泡石，制成的改性玄武巖復合材料具有：（1）提高了玄武巖纖維的耐酸堿性能及化學耐久性能，改性后玄武巖復合材料中的酸性、堿性氧化物含量減少，不易被侵蝕；（2）增大了玄武巖纖維的耐熱強度；（3）增強了玄武巖纖維的柔韌性，不容易變脆；（4）擴大了玄武巖纖維的應用領域，市場前景非常廣闊。

具體實施方式

本發明一種改性的玄武巖復合材料實施例包括：重量比為10~20%的玄武巖顆粒和海泡石顆粒混合料，10~20%范圍內的重量比能夠最大化的提高玄武巖纖維的化學耐久性、穩定性和表面張力并且有利于改性玄武巖復合材料的工藝操作。

進一步，玄武巖顆粒中包括：45.5%SiO₂，7.2%MgO，8.1%CaO，15.2%Al₂O₃，18.8%灰黑色Fe_mO_n。