Composite Sợi Basalt

7/16/2019 Composite Si Basalt

1/15

Trng ai Hc Bach Khoa TPHCM

Mn hc: CompositeGiang vin: TS. HUNH I PH


2/15

MC LC


3/15

I. Tng quan v si Basalt

1. Khinim :

Si basalt c ch to t bazan (n nguyn) bng cch ko v thi si t

bazan nng chy, tip theo si s c bin i cho ph hp vi tng ng dng

c th.

2. Lch s hnh thnh:

-Ngi u tin ngh ra tng ko si t bazan l Paul Dh .Nm1923 ,ng yc cp bng sng ch ti M .-Nm 1960, M v Lin X C bt u nghincu , ng dng ca si bazan c

bit l ng dng trong qun s , v d nh tn la.- Ty Bc M, sau nhng cng trnh nghin cu ca Owens corning, nhiu cngty thy tinh ,v nhiu nh khoa hc khc v si thy tinh c cp bng sng chca M. Tuy nhin, n nm 1970, cc cng ty thy tinh M t b nghin cu sibazan , m tp trung vo chin lc pht trin sn phm th mnh ca mnh l sithy tinh.-Trong cng thi gian nm 1970, nghin cu ngu, vn c thc hinvo nhng nm 1950 ti Moscow, Prage v nhiu ni khc c B qucphng ca Lin X tp trung Kiev, Ukraine .-Sau s tan r ca Lin X nm 1991, n nm 1995 , nghin cu si bazan c

ng dng trong lnh vc dn s-Ngy nay, si bazan c thng mi ha v c sn xut rng ri. Nhiu cngty kinh doanh v sn xut si bazan nh :KamennyVek (Dubna, Russia),Technobasalt (Kyiv, Ukraine), Hengdian Group Shanghai Russia & Gold BasaltFibre Co. (Shanghai, China), and OJSC Research Institute Glassplastics and Fiber(Bucha, Ukraine).3. Thnh phn ha hc ca si Bazalt:


4/15

- Bazalt, ngun nguyn liu sn xut si bazalt, l s kt hp ca ba loikhong vt sau y:

Glagioclase l mt loi khong vt silicatert quan trng cng h vi trng thch, vi

cng thc t NaAlSi3O8 n CaAl2Si2O8(trong cc nguyn tnatri v canxi thayth ln nhau trong cu trc ca tinh th)

Pyroxenes l mt nhm khong vt silicate to c tim thytrong bin cht hay magma. Chng tn ti cu trc t

din silicat mchv kt tinh theo h mt nghingv h trcthoiCng th. c chung ca nhm vt cht ny l XY(Si,Al)2O6 (trong X lCa,Na, Fe+2,Mgv t gp hn l Zn,Mn v Li, cn Y l ccion c kch thc nh hn nh Cr, Al, Fe+3, Mg, Mn, Sc, Ti, V ikhi c Fe+2). Cu trc silicat mch ca cc khong vt nhmpyroxen lm cho chng rt linh ng trong vic lin kt vicccation khc nhau.

Olivin ( qu gi lperidot) l khong vt stmagisilicat c cng

thc cu to chung l (Mg,Fe)2SiO4, kt tinh theo h trc thoigm

cc t din silicat, do vy olivin thuc nhm silicat o. Olivin lmt trong nhng khong vt ph bin nht trnTri t.
http://vi.wikipedia.org/wiki/Nguy%C3%AAn_t%E1%BB%ADhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Natrihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Canxihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Kho%C3%A1ng_v%E1%BA%ADt_silicat#Silicat_m.E1.BA.A1chhttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_%C4%91%C6%A1n_nghi%C3%AAnghttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_tr%E1%BB%B1c_thoihttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_tr%E1%BB%B1c_thoihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Canxihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Canxihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Natrihttp://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFthttp://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AAhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AAhttp://vi.wikipedia.org/wiki/K%E1%BA%BDmhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Manganhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Manganhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Litihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Cromhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Nh%C3%B4mhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Scandihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Titanhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Vanadihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Peridothttp://vi.wikipedia.org/wiki/Peridothttp://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFthttp://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AAhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AAhttp://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFthttp://vi.wikipedia.org/wiki/Silichttp://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%94xyhttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_tr%E1%BB%B1c_thoihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Kho%C3%A1ng_v%E1%BA%ADt_silicat#silicat_.C4.91.E1.BA.A3ohttp://vi.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A1i_%C4%90%E1%BA%A5thttp://vi.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A1i_%C4%90%E1%BA%A5thttp://vi.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A1i_%C4%90%E1%BA%A5thttp://vi.wikipedia.org/wiki/Nguy%C3%AAn_t%E1%BB%ADhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Natrihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Canxihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Kho%C3%A1ng_v%E1%BA%ADt_silicat#Silicat_m.E1.BA.A1chhttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_%C4%91%C6%A1n_nghi%C3%AAnghttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_tr%E1%BB%B1c_thoihttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_tr%E1%BB%B1c_thoihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Canxihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Natrihttp://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFthttp://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AAhttp://vi.wikipedia.org/wiki/K%E1%BA%BDmhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Manganhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Litihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Cromhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Nh%C3%B4mhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Scandihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Titanhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Vanadihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Peridothttp://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFthttp://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AAhttp://vi.wikipedia.org/wiki/Magi%C3%AAhttp://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFthttp://vi.wikipedia.org/wiki/Silichttp://vi.wikipedia.org/wiki/%C3%94xyhttp://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_tinh_th%E1%BB%83_tr%E1%BB%B1c_thoihttp://vi.wikipedia.org/wiki/Kho%C3%A1ng_v%E1%BA%ADt_silicat#silicat_.C4.91.E1.BA.A3ohttp://vi.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A1i_%C4%90%E1%BA%A5t


5/15

Ngun nguyn liu t tiu chun sn xut si bazalt c ly t rt nhiu vnga l, iu kin, thi im khc nhau nn c s dao ng v t l ca 3 loikhong trn. V nguyn nhn ny, sn xut thc t rt kh m bo s ng nhttuyt i v thnh phn ha hc, pha c trong si bazalt.

Hnh: B mt si bazalt.

- Thnh phn ha hc ca si Bazalt thnh phm:

Thnh phn %

SiO2 51.6 - 59.3


6/15

Al2O3 14.6 - 18.3CaO 5.9 - 9.4MgO 3.0 - 5.3

Na2O + K2O 3.6 - 5.2TiO2 0.8 - 2.25

Fe2O3 + FeO 9.0 - 14.0Khc (BaO, MnO, SO3, P2O5) 0.09 - 0.13

5. Ngun nguyn liu

i vi mt trong cc nguyn vt liu cao cp

si bazan t vt liu th l Basalt - ph bin

l nhng mnh vn ni la ln cng v gin.

basalts c s dng trong vic xy dng. Gn y,

nhng khung bazan c s dng thnh cng

cho cng nghip sn xut thit b khng acid, ng

ng, vt liu b mt.

Cc qung Basalt Uzbekistan c tm thy ti nh ca ni Kuramin, Chatkal,

Ghissar v Bc-Nurata, d ton vt qu 32 000000 m3.

Ngun bazan Ghavasai ca nh Kuramin thuc vng Namangan c c th l

khng ng b thnh phn ha cht v khong sn, c bn l cu trc porphyry

vi nhiu thnh phn khc nhau nh thy tinh ni la, bazan dolerit dng phi tinh

th v khong diaba.

Xut hin trong thung lng ca sng Asmansai v sng Lakchisay thuc nh Bc-

Nurata cy rm, bazan y c thnh phn c bn l bazan en c bncha khng nhiu hn 42% silica v khng c khong plagiocla.

Trn c s nghin cu lu di v vic dng basalts nh l nguyn liu th cho vic

ch to cc loi si thc hin ti cc c s khoa hc ca Uzbekistan, Ukraina v


7/15

Lin bang Nga, nng chy c phn loi theo nht ca chng, v cng c

bn nhm c bn c phn bit:

C nhiu ni bazan Trung quc: Sichuan, Yunnan, Hunan, Heilongjiang,

Liaoning, Hebei, Shanxi, Jiangsu, Anhui, Zhejiang, nhng tnh Guangdong.basalt

ca i Loan th c cu trc ha hc thch hp nht to ra si basalt. Trong mt

s th im ,CBF c x l t bazan Trung hoa. . Di tha thun bng hp

ng nhng chuyn gia cng ty c th lm cho s phn tch v s chn la s b

l nguyn liu bazan tt nht (cho) s sn xut (ca) CBF, STBF, BscaleThnh phn ha hc ca nhng tng , m thch hp cho s sn xut si bazan

Chemical

compoundSiO2 Al2O3

Fe2O3,

FeOCaO MgO TiO2

Na2O,

K2O

Other

admixtures

Minimum 45 12 5 6 3.0 0.9 2.5 2.0

Nht cao: 1450 : > 150 P.,

1300 : > 1000 P..

Nht: 1450 : = 50 -150

P., 1300 : = 200-1000 P.. Dng

cho vic sn xut si lin tc.Nht trung bnh: 1450 : =30-

50 P., v 1300 : =100-200

P.. Dng ch yu sn xut si

siu mng.

Nht thp: 1450 : < 30

P.,v 1300 : < 100 P.. Dng sn

xut Spun fibre.


8/15

%

Maximum

%60 19 15 12 7 2.0 6.0 3.5

M basalt nghin basalt

Gii hn nht cho mt loi si c th c lin quan ti

cch thc sn xut hin ti v nhit gn 1300

hin nay xc nh. S chy si lin tc nn c nhit

thuc gii hn trn ca s kt tinh - khng nhiu hn

1250 , nht nhit 1300 : 300-1100

P.., nhit gian sn xut - khng nh hn 70 .


9/15

II/ Quy trnh sn xut basalt thin nhin c nhiu loi khc nhau, nhng ch c c ng knhkhong 9 n 24 microns mi c s dng lm si lin tc. Thnh phn SiO2

khong 46%( acid basalt) trong basalt th thch hp lm si basalt. Si Basaltc sn xut bng quy trnh lin tc nh si thy tinh. D s dng phng phpno i na th basalt sau khi c khai thc c nghin, ra v nh lng votrong 1 thng c gn thm vo phn cp liu, y vt liu s c vn chuynn bn nng chy trong l t bng ga. Qu trnh sn xut si basalt th n ginhn si thy tinh ch l t cc thnh phn phc tp hn. Si thy tinh in hnhcha ng 50% Silica v bao gm Boron Oxide, Aluminum v nhiu khongkhc. Qu trnh yu cu mt dy truyn nhp liu n mang basalt nghinvo l nng chy. Khi s dng basalt t nhin lm nguyn liu th qu trnh tc s kim sot v tinh khit v ng nht ca vt liu th. Mc khong v

thnh phn ha ca si basalt hnh thnh c th khc nhau nhiu gia khu vc nyv khu vc khc.Si basalt v si thy tinh u l vt liu silicate, nng chy thy tinh, khi lmlnh, hnh thnh vt liu rn v nh hnh, tc lm lnh cng nh hng ncu trc ca vng kt tinh. basalt nghin a vo l, vt liu s c nngchy nhit 15000C ( thy tinh nng chy khong nhit 14000C n16000C). Si basalt th c v hp th nng lng nh sng hng ngoi, khc visi thy tinh l trong sut. S dng l t ga thng thng s dng cho si thytinh th khng m bo s t nng ng nht ton b hn hp basalt. Vi lkh trn khng, Basalt nng chy phi c gia trong 1 ci hm trong mt

khong thi gian, c th l nhiu gi, m bo s ng nht ca nhit . Snxut si basalt c s dng nhiu phng php khc nhau tng s ng nhtnhit , bao gm c ngm in cc trong bn. Cui cng, mt phng php ungnng 2 gian on c s dng, gm c 1 khu ring bit c trang b vi mt hthng gia nhit iu khin c lp. Ch c h thng iu khin nhit mi nm ca ra ca l, ni cp tm lt cho s n, yu cu s chnh xc ln, v th mt hthng iu khin t phc tp s c s dng trong khu vc u gia nhit. Sibasalt thng sn xut bi 2 cng ngh khc nhau. l thi ly tm v n nngchy. c sn xut si basalt l bng qu trnh n nng chy n.

1. Phng php thi ly tm


10/15

Cng ngh thi xylanh ly tm c s dng sn xut si gi r vi 60-100 mm di, 8-20m ng knh, ch yu c s dng nh l vt liu cch nhit trongcng nghip xy dng v t. y l cng ngh 2 gian on. Si BF s dng

trong nha nhit do v nhit rn composite th c sn xut bng cng nghny. Cc bc ca phng php thi ly tm:

Bc 1: Si basalt nng chy khi nhit gn n 15800CBc 2: sau c nhp liu v mt my quay trc ngang. c 3 u ly tmv bao gm 3 u ly tm, 1 b phn tng tc v 2 xilanh to si.Bc 3: Sau my s quay ly tm v si c hnh thnh nh l kt qu ca lcly tm thi bay vi p sut cao nh m t hnh v.Bc 4: Si ngn vi chiu di c th v kt dnh vi nhau.

u im ca phng php:- Gi thnh r

- Si ng dng nhiu lnh vc

- Si c ng knh nh

- Si cht lng

Nhc im ca phng php

- u t cao do tranh thit b t tin

- Qu trnh gin on nn nng sut khng cao

- Ch lm c si MAT

2. Phng php n nng chy

1. Basalt nng chy crt vo b phn ly tm

2. B phn thi

3. B phn ly tm

4. Git basalt

5. 5-7: qu trnh hnh thnhsi

8. Si9. u si


11/15

V p ng nhiu yu cu ng dng khc nhau ca si basalt, phng php

ko c s dng, da trn phng php ko si t nguyn liu nng chy,ging nh phng php truyn thng sn xut si thy tinh. Nhng sibasalt ny th c ng knh l 10-14 m c th t c si th c nhiuthnh phn si c bn khc nhau. Si ngn c th c sn xut trc tip t basalt nghin v cng ngh rt n gin v th cc si c gi thnh rt rnhng chng c tnh cht c l tng i thp v khng ng iu. Mtng dng quan trng khc ca si bsalt ny l thay th si aming, v d llm phanh xe do s chu nhit cao ca n.

Cc bc ca phng php n nng chy

Bc 1: nguyn liu c nghin t kch thc thch hp cho quytrnh sn xut

Bc 2: c nghin n b phn nh lng, nh lng khi lngcho 1 m

Bc 3: c nghin c b phn vn chuyn, chuyn ln l nungnng chy

Bc 4: c gia nhit nng chy sau chuyn bn th 2 ginhit ng iu

Bc 5: T l, basalt nng chy c cung cp n v ca s cp liutruyn t vi ca thu hi. B phn nhp liu c mt ca s vi mt bchkt ni vi l ng lt v c gia nhit bi l. Dng nng chy qua u gianhit bng platinum/rhodium ng lt vi khong 200 l( 500 l cng c

1. B phn nghin

2. B phn nh lng

3. H thng vn chuyn

4. Trm thu nguyn liu

5. B phn gia nhit u tin

6. B phn iu khin nhitth cp

7. Hnh thnh si n

8. B phn iu chnh kch


12/15

th). Si c hnh thnh bng p lc thy tnh v lm lnh c c sicng. Silane c s dng bin tnh b mt si lm tng kh nng tnghp vi vi v lm cht bi trn.

Bc 6: Si c hnh thnh bng p lc thy tnh v lm lnh c c

si cng. Silane c s dng bin tnh b mt si lm tng kh nngtng hp vi vi v lm cht bi trn. Si n c gm li v chuynn thit b ct. Ch xon basalt c sn xut bng b phn qun sibasalt. Si lin tc c ct ngn vi chiu di c th v kt dnh vi nhau.Hi m cha trong si cui cng phi nh hn 1% vi kch thc thm votrong khong t 1%-2%. Phng php sn xut BF theo phng phpJunkers th tt v r nhng cng c nhc im .

u im ca phng php:

- Gi thnh r

- Si ng dng nhiu lnh vc

- Si c ng knh nh

- C th lm ra nhiu sn phm khc nhau

- Nng sut cao do qu trnh lin tc

Nhc im ca phng php- Si khng ng iu, tnh cht khng tt

III. Tnh cht ca si Basalt.1. Tnh cht c l.

- Basalt c cng cc k tt, cng dao ng trong khong 5-9 Mohrsscale. Do , chng c kh nng khng mi mn tt.

- Si basalt c t trng thp, khong 2,7g/cc. Si basalt nh hn si thp v

c t trng sp x bng si thy tinh v si cacbon.

- bn ca si basalt tng ng vi si thy tinh. Nhng do gi thnhthp hn nn si basalt l mt trong s la cho tt nht thay th si thytinh.


13/15

Di y l bng so snh mt s tnh cht c l ca si Basalt so vi mts loi si khc:

2. Tnh cht nhit

Si basalt c tnh cht nhit tt hn so vi E-glass, n c th duy tr nhit 1100-1200oC trong nhiu gi lin tip di iu kin khng c tc dnglc c hc.

Basalt c th s dng trong khong nhit rng t -260/-200 n 650/800oC ( trong khi E-glass t -60 n 450/460oC)

ng sut d ( sau khi x l nhit) cao hn E-glass.

* S liu cho thy t kt qu kim tra ng sut ( loiroving B2 v G1) sau khi x l nhit ( 2h): ( Gi trban u l 100%) .

- Si basalt c th duy tr tnh cht khong nhit ln hn so vi si thy tinh. Ti nhit 400-500, n tr nn yu hn so vi glass, nhng sibasalt vn gi c tnh nguyn vn v vn c khnng khng nhit. ??

3. Ha tnh

Si basalt c kh nng khng li hot ng ca vikhun v vi sinh.

ht m khong 1%


14/15

u im ln nht ca si Basalt bn trong mi trng kim mnh.Tuynhin, chng li yu hn trong mi trng acid manh so vi si thy tinh.Mi trng nc si cng lm khi lng ca si basalt b gim ng k.

Basalt c th bn trong mi trng pH 13-14 v c n nh tng i

trong mi trng acid mnh. N c th duy tr 92% khi lng trong dungdch NaOH 2N v khong 75% trong mi trng acid HCl 2N.

Kt lun:

Basalt l loi si c tnh cht rt tt: bn ng sut cao, khng mi trngbase v acid tt, tnh cht in tt, khng n mn, bn nhit cao


15/15

Documents

Composite Sợi Basalt