玄武巖連續(xù)纖維成型工藝及實驗裝置的研究.pdf

1、本文通過對玄武巖物理性質(zhì)、化學組成及成份、晶體結(jié)構(gòu)等方面的研究，確定了生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的原料采礦地，解決了多樣本篩選的問題，為拉絲實驗及后續(xù)的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)；確定了高溫實驗用爐，研制出拉絲設(shè)備，并對纖維成型工藝進行了實驗研究，獲得部分連續(xù)纖維生產(chǎn)的工藝參數(shù)，并進行了玄武巖連續(xù)纖維的實驗室制備，為以后的深入實驗及該課題的產(chǎn)業(yè)化研究提供了有效的技術(shù)支持。 本文運用礦石樣本的x射線衍射分析和全化學分析等方法，對原礦的化學組成、

2、成份、晶體結(jié)構(gòu)等方面進行研究，解決了多個樣本成份的快速定性分析和重點樣本成份精確測定等問題。通過與國際上玄武巖連續(xù)纖維生產(chǎn)成熟技術(shù)所采用的格魯吉亞玄武巖主要成份組成進行比對，初步確定陜西略陽三叉子鄉(xiāng)黃家溝村鑄石礦區(qū)一號礦為連續(xù)纖維生產(chǎn)原礦，此方法縮短了原礦的理化分析時間。 通過對樣本的差熱(DSC)分析，獲得原礦加熱時的熔融特征及降溫時的結(jié)晶特征，并確定出原礦的最高熔化溫度及最高析晶溫度分別為1320℃和1260℃左右，解決了高

3、溫熔爐選型及漏板溫度控制的問題，為后續(xù)的熔制工藝研究及拉絲工藝研究提供了主要的溫度參數(shù)；通過對樣本熱重法(TG)實驗的對比分析研究，確定了原礦燒失量的主要成份，為原礦成絲后的化學組成變化分析提供了理論依據(jù)。 利用“特征化實驗”方法對不同的原礦顆粒拉絲實驗結(jié)果進行分析研究，確定出不同原礦顆粒的升溫曲線，解決了原礦形態(tài)對拉絲工藝的影響問題，從而減少了纖維成型的影響因素，縮短了實驗周期。通過陶瓷和金屬材料的代鉑金漏嘴拉絲實驗研究，確定

4、出使用摩根和不銹鋼兩種材料時的成形工藝參數(shù)和漏嘴的結(jié)構(gòu)形式，若代鉑金材料能夠成功應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，將為其節(jié)約40％左右的投入成本，具有廣闊的應(yīng)用前景和顯著的經(jīng)濟效益。 本文研究的連續(xù)纖維成型工藝屬單一成份玄武巖原料經(jīng)破碎后直接填料加工，其工藝簡單、成本低廉、生產(chǎn)過程無污染，可替代價格昂貴的多組分原料生產(chǎn)的高性能玻璃纖維工藝，纖維產(chǎn)品具有良好的熱絕緣性、聲絕緣性、耐腐蝕性，且無毒、不燃，可用來制作絕熱材料、吸聲材料、抗震材料、過濾