玄武岩连续纤维成型工艺及实验装置的研究

摘要

本文通过对玄武岩物理性质、化学组成及成份、晶体结构等方面的研究，确定了生产玄武岩连续纤维的原料采矿地，解决了多样本筛选的问题，为拉丝实验及后续的工业化生产奠定了基础；确定了高温实验用炉，研制出拉丝设备，并对纤维成型工艺进行了实验研究，获得部分连续纤维生产的工艺参数，并进行了玄武岩连续纤维的实验室制备，为以后的深入实验及该课题的产业化研究提供了有效的技术支持。 本文运用矿石样本的x射线衍射分析和全化学分析等方法，对原矿的化学组成、成份、晶体结构等方面进行研究，解决了多个样本成份的快速定性分析和重点样本成份精确测定等问题。通过与国际上玄武岩连续纤维生产成熟技术所采用的格鲁吉亚玄武岩主要成份组成进行比对，初步确定陕西略阳三叉子乡黄家沟村铸石矿区一号矿为连续纤维生产原矿，此方法缩短了原矿的理化分析时间。 通过对样本的差热(DSC)分析，获得原矿加热时的熔融特征及降温时的结晶特征，并确定出原矿的最高熔化温度及最高析晶温度分别为1320℃和1260℃左右，解决了高温熔炉选型及漏板温度控制的问题，为后续的熔制工艺研究及拉丝工艺研究提供了主要的温度参数；通过对样本热重法(TG)实验的对比分析研究，确定了原矿烧失量的主要成份，为原矿成丝后的化学组成变化分析提供了理论依据。 利用“特征化实验”方法对不同的原矿颗粒拉丝实验结果进行分析研究，确定出不同原矿颗粒的升温曲线，解决了原矿形态对拉丝工艺的影响问题，从而减少了纤维成型的影响因素，缩短了实验周期。通过陶瓷和金属材料的代铂金漏嘴拉丝实验研究，确定出使用摩根和不锈钢两种材料时的成形工艺参数和漏嘴的结构形式，若代铂金材料能够成功应用于工业化生产，将为其节约40％左右的投入成本，具有广阔的应用前景和显著的经济效益。 本文研究的连续纤维成型工艺属单一成份玄武岩原料经破碎后直接填料加工，其工艺简单、成本低廉、生产过程无污染，可替代价格昂贵的多组分原料生产的高性能玻璃纤维工艺，纤维产品具有良好的热绝缘性、声绝缘性、耐腐蚀性，且无毒、不燃，可用来制作绝热材料、吸声材料、抗震材料、过滤材料等，并可作为增强体，制成新形的复合材料，应用前景广阔。

目录

文摘

英文文摘

1.引言

2玄武岩纤维矿石原料物化特性

3.玄武岩原矿熔融特性分析

4玄武岩连续纤维拉丝实验

结论

致谢

参考文献

附录

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