The invention discloses an amorphous igneous rock fiber and a preparation method thereof. The amorphous igneous rock fiber is mainly made of mineral components and silicon oxide or soda. The amorphous igneous rock fiber made from the above formula has high tensile strength, good wear resistance and good insulation performance. The amorphous igneous rock fibers have so many excellent properties that they can be widely used. Most importantly, amorphous igneous rock fibers contain many kinds of metal oxide components, which can fuse with various metal boundaries to form metal matrix composites. This excellent characteristic is incomparable with other fibers.
【技术实现步骤摘要】
一种非晶火成岩纤维及其制备方法
本专利技术涉及纤维材料领域,尤其涉及一种非晶火成岩纤维及其制备方法。
技术介绍
火成岩是地球的骨架,由熔岩凝固而成,约占地壳岩石的95%。两个世纪前人类就开始以石代钢的攻关(US1108007)。上世纪60年代,玄武岩(一种融化温度较低的火成岩)玻璃陶瓷纤维更成为美苏军备竞赛的重要内容。火成岩是天然复合材料,含有大量巨晶和少量玻璃。熔融后成形时,晶体迅速析出,成为终端产品的缺陷。历史上由于技术限制,熔炼均采用煤、气窑炉,熔炉温度较低。因此矿石均采用融化温度较低玄武岩,并且大量采用助熔剂和氧化环境,以降低岩石的融化温度。以目前市场流行的玄武岩(玻璃陶瓷)纤维为例,强度始终波动在1080-4080MPa之间,因为析晶难题,质量无法稳定。经过大量的实验,总结出火成岩矿石在熔炼后,凝固成形过程中,避免析晶成为玻璃陶瓷的经验公式:1)采用电熔炉的封闭环境,避免煤气熔炉的强氧化环境,也就是尽量减少抗析晶组分FeO氧化为析晶组分Fe3O4;2)加入还原剂碳粉,尽量把析晶组分Fe3O4还原为抗析晶的FeO;3)抗析晶组分氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化 ...
【技术保护点】
1.一种非晶火成岩纤维,其特征在于,以非晶火成岩纤维为基准,按重量百分比计,超过1%的矿物组分包括:氧化硅40.23%‑43.67%,氧化铝13.28%‑17.21%,氧化钙8.81%‑9.47%,氧化镁3.61%‑6.18%,氧化钠2.29%‑4.34%,氧化钾1.04%‑2.59%,钛1.4%‑1.45%,铁氧化物16.8%‑21.18%,其中铁氧化物指氧化铁,氧化亚铁,四氧化三铁的混合物;所述非晶火成岩纤维中还包括:氧化硅1‑3%或纯碱1‑3%。
【技术特征摘要】
1.一种非晶火成岩纤维,其特征在于,以非晶火成岩纤维为基准,按重量百分比计,超过1%的矿物组分包括:氧化硅40.23%-43.67%,氧化铝13.28%-17.21%,氧化钙8.81%-9.47%,氧化镁3.61%-6.18%,氧化钠2.29%-4.34%,氧化钾1.04%-2.59%,钛1.4%-1.45%,铁氧化物16.8%-21.18%,其中铁氧化物指氧化铁,氧化亚铁,四氧化三铁的混合物;所述非晶火成岩纤维中还包括:氧化硅1-3%或纯碱1-3%。2.根据权利要求1所述的非晶火成岩纤维,其特征在于,以非晶火成岩纤维为基准,按重量百分比计,超过1%的矿物组分包括:氧化硅43.67%,氧化铝17.21%,氧化钙8.81%,氧化镁3.61%,氧化钠4.34%,氧化钾2.59%,钛1.45%,铁氧化物16.8%,其中铁氧化物指氧化铁,氧化亚铁,四氧化三铁的混合物;所述非晶火成岩纤维中还包括:纯碱1%。3.根据权利要求1所述的非晶火成岩纤维,其特征在于,以非晶火成岩纤维为基准,按重量百分比计,超过1%的矿物组分包括:氧化硅40.23%,氧化铝13.28%,氧化钙9.47%,氧化镁6.18%,氧化钠2.29%,氧化钾1.04%,钛1.4%,铁氧化物21.18%,其中铁氧化物指氧化铁...
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