玄武岩纤维是一种从天然火山岩石中提取的创新材料，经过 1450℃至 1500℃的高温熔融和铂铑合金拉丝技术制成。其强度可与高强度 S 型玻璃纤维相媲美，且成本更低。这种纤维在性能上填补了碳纤维和玻璃纤维之间的空白，具有与 T300 型碳纤维相当的拉伸强度，同时具备出色的耐火性能和对极端温度的适应能力，可在-269℃至 700℃的温度范围内持续工作。
在环保方面，玄武岩纤维同样表现出色。其生产过程产生的废弃物少，对环境污染小，且产品在废弃后可自然降解，充分体现了可持续发展的理念。
美国德州的玄武岩连续纤维工业联盟指出：“玄武岩连续纤维是碳纤维的低价替代品，具有一系列优异性能，尤为重要的是，由于它取自天然矿石而无任何添加剂，是迄今为止唯一无环境污染、不致癌的绿色健康玻璃质纤维产品，具有广阔的市场需求和应用前景。”
历史上，英国人威尔斯在 1840 年就已尝试研发玄武岩纤维。此后，法国人 Paul Dhe 在 1923 年申请了从玄武岩矿石中提取纤维的专利。真正的突破发生在 1954 年，苏联科学家成功从玄武岩矿石中提取了玄武岩纤维。20 世纪 60 年代之前，美苏已开始在军事领域探索其特性和用途。中国虽然在科研上起步较晚，但从 20 世纪 70 年*开代**始，国家建筑材料科学院和南京玻璃纤维研究院等机构就在军事领域开展了研究。2001 年，中国与俄罗斯共同启动了玄武岩纤维项目。
我国在玄武岩纤维生产方面起步较晚，但发展很快。目前在工艺及设备运行稳定性、纤维性能、终端纤维制品的开发等方面，已经达到国际领先水平。同时，我国玄武岩资源十分丰富，甘肃、黑龙江、*疆新**、山西、四川等地均有大量的玄武岩矿产资源分布。我国也已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维（碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维）之一，实现了工业化生产。
一、玄武岩纤维的开发、研究和生产
玄武岩纤维是玄武岩矿石经过高温熔融后，通过高速拉丝漏板拉制而成的。
玄武岩纤维的生产采用连续工艺，在许多方面与制造玻璃纤维的工艺相似。开采出来的玄武岩首先被破碎，然后被清洗并装入与进料器相连的料箱中，进料器将材料移动到燃气加热炉的熔池中。
该过程实际上比玻璃纤维加工更简单，因为玄武岩纤维的成分不太复杂。玻璃通常由50%的硅砂与硼、铝和/或几种其他矿物质的氧化物混合而成，这些材料在进入熔炉之前必须独立送入计量系统。
与玻璃不同，玄武岩纤维不含有辅助材料。该工艺仅需要一条进料线即可将碎玄武岩输送到熔炉中。另一方面，玄武岩纤维制造商对玄武岩原石的纯度和稠度的直接控制较少。虽然玄武岩和玻璃都是硅酸盐，但熔融玻璃在冷却时会形成非晶态固体。
二、从岩石到纤维
火焰喷吹是常用的玄武岩纤维生产方法，破碎后的玄武岩在 1450~1500℃加热至熔融状态，经过漏嘴形成一次纤维；一次纤维经过旋转胶辊和导丝装置后，被输送到高温、高速气流中，经过第二次融化、拉伸后，制成长度为20~200nm 的定长超细纤维。
玄武岩纤维的生产工艺决定了其生产过程中无硼或其它碱金属氧化物排出，因此其烟尘中无有害物质析出，对大气不会造成污染。且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。
三、从纤维到织物
一旦生产商掌握了纤维制造，他们面临着额外的挑战，因为产品被转换成有用的增强形式。
如今，浆纱和精细生产技术的结合可以最大限度地减少损伤，并使玄武岩纤维制造商能够生产出坚固的纤维，这些纤维可以编织成布，而不会降低预期的性能。
超强的耐燃性使玄武岩纤维成为摩擦应用领域中石棉的替代品，例如复合制动片，因为它在高温下不会软化，也不会沉积在制动系统中的对应物（制动盘或制动鼓）上。连续玄武岩纤维也被用作其他传统复合材料结构的增强材料。此外，玄武岩纤维容易受潮，因此能够快速树脂浸渍，使其适合树脂传递模塑、灌注模塑和拉挤成型。总而言之，所有由玻璃纤维制成的产品都可以由玄武岩纤维制成。
四、从原料到应用
玄武岩纤维具有优越的化学、物理、力学及耐高温性能，连续玄武岩纤维可被制成粗纱、细纱、土工布、编织布、短切纱、针刺毡、套管等，进而应用于不同领域。
玄武岩纤维产品在复合材料方面明显优于玻璃纤维。在短切毡、粗纱和单向织物形式中，玄武岩纤维表现出比玻璃纤维更高的断裂载荷和杨氏模量（对给定材料刚度的度量）。
此外，玄武岩纤维天然抗紫外线（UV）和高能电磁辐射，在低温下保持其性能，并提供更好的耐酸性。据报道，玄武岩在工人安全和空气质量方面也具有优越性。由于玄武岩是火山活动的产物，因此纤维化过程比玻璃纤维更环保。此外，玄武岩是 100% 惰性的，也就是说，它与空气或水没有毒性反应，是不燃和防爆的。
防火隔热领域的应用：玄武岩纤维织成的防火布耐高温、隔热效果好、无熔融滴落、无有毒气体排出、无热收缩，是防火服、防火毯、防火帘的优良材料，耐温可高达650℃，极限氧指数大于 68, 大大优于芳纶等到有机纤维。
基础设施领域的应用：玄武岩纤维拉伸强度高、耐酸碱、化学性能稳定，可部分替代碳纤维片，用于基础设施的修复、更新和加固；亦可替代聚脂纤维、聚炳烯纤维、聚炳烯腈纤维，用于增强砂浆混凝土和沥青混凝土，具有较强的防渗抗裂功效，可广泛用于高速公路、飞机跑道、海港码头、水电工程建筑等基础设施领域。
在环保领域的应用：玄武岩纤维是一种新型的绿色环保材料，可用于环保领域有害介质、气体的过滤、吸附和净化，特别是在高温过滤领域，玄武岩纤维的长期使用温度是650℃，远优于传统过滤材料，是过滤基布、过滤材料、耐高温毡的首选材料。
玄武岩纤维增强塑料的应用：以玄武岩纤维为增强体的复合材料可用于防弹装甲、雷达罩、炮管热护、吸波透波隐身材料等国防领域；也可用于车船结构、耐压耐腐蚀管道、缠绕钢瓶、印刷电路板等民用领域。
基于前文所述，玄武岩纤维在复合材料的增强材料领域已引起广泛的重视，并将得到快速发展。
来源：荣格、先进高材信息
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