玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景

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1、应用产业用纺织品总第259期玄武岩纤维在汽车行业上的应用前景吴剑青钟智丽(天津工业大学纺织学院，天津，300387)摘要:介绍了玄武岩纤维的特性，列举玄武岩纤维优良的隔音性能、高热稳定性、高温过滤性，阐述玄武岩纤维在汽车用摩擦材料、过滤材料和内饰材料等领域上的应用前景。关键词:玄武岩纤维，汽车材料，绿色环保中图分类号:TS102．5文献标识码:A文章编号:1004－7093(2012)04－0026－03近几年来，随着石油、钢材等不可再生资源的具有优异的耐磨、抗拉增强性能。加拿大一家公司加速消耗，

2、使得资源开发变得愈加紧张，按照当今研制生产的玄武岩连续纤维其拉伸强度达到的开采及耗损量，保守估计，石油及钢材只能维持4840MPa，接近于高强碳纤维，而其成本却远低于30～50年。因此，开发可替代钢材的材料显得尤碳纤维。为重要。在50年代末，就有人提出以石代钢的想1．2吸音性能法，自70年代，玄武岩纤维的成功研发，使得这一玄武岩纤维具有优异的吸声性能，将其制品在想法得以实现。不同音频下的吸音系数进行实验得出，随着频率的［5］玄武岩纤维具有力学性能佳，耐高温性能好，增加，它的吸声系数显著增加。如选用

3、材料直径3化学性能稳定，生产过程环保等优点。玄武岩纤维1～3μm的玄武岩纤维制成的(密度为15kg/m，复合材料的性能远远比钢材优异，而其重量却远小厚度为30mm)吸音材料，其吸音性能见表1。于钢材，将其应用于汽车上，可以大大的减轻汽车表1玄武岩纤维吸音材料的吸音性能的负重，从而降低能源消耗，而其性能又能得以极频段/Hz吸音系数大的提升。玄武岩纤维制品具有可自然降解性，与100～2000．05～0．15环境相容性好的优点，既符合汽车材料向着高性能300～9000．22～0．75发展的要求，也符合国

4、家对于汽车材料绿色环保的1200～70000．85～0．93［1-4］要求，在汽车行业中有着良好的应用前景。1．3高热稳定性1玄武岩纤维的优异特性玄武岩纤维及其制品可以在600℃条件下使用，而玻璃纤维在相同条件下的使用温度一般不超1．1力学性能过400℃。采用无机粘合剂制造的玄武岩纤维隔玄武岩纤维的密度为2．5～2．7g/cm3，拉伸强热材料可以在700℃条件下使用。此外，玄武岩矿度为3000～3500MPa，弹性模量为100～150GPa，石的成分比例的调整能够制成可在800℃下工作断裂伸长为3

5、．2%，莫氏硬度为6．5～7．5°，因此它的耐高温材料。玄武岩纤维制成的过滤器可以在2400～650℃温度区间内对压力为234～254kg/mm的空气进行过滤，试样1、试样2、试样3的压力分收稿日期:2011－12－142作者简介:吴剑青，男，1987年生，在读硕士研究生。主要从别为234、240和254kg/mm，原始比强度100%，事纺织材料和纺织品的设计与研究。其强度损耗如表2所示。—26—2012年第4期产业用纺织品应用表2玄武岩纤维制品热稳定性润性不佳，有的制造工艺复杂。温度/℃试样1试

6、样2试样3玄武岩纤维不仅强度高、热稳定性好、不易损30098．799．0100伤对偶、磨损低、摩擦系数稳定，而且价格适宜。从40088．789．090．0表4可以看出，玄武岩纤维的材料密度适中，其拉50058．961．065．0伸强度与玻璃纤维相当，且玄武岩纤维增强摩擦材60038．439．038．8料的耐磨性高于石棉纤维、钢纤维和玻璃纤维。通70025．027．028．6过对玄武岩短切纤维增强制动片的性能检测，认为其具有高温摩擦系数稳定、热衰退小和制动噪音低1．4化学稳定性和耐腐蚀性［9］等特点

7、，适合作为摩擦材料的主增强材料。该玄武岩纤维中含有K2O、MgO和TiO2等成分，材料有利于解决传统汽车制动器出现的“热衰退”而这些成分对纤维的耐化学腐蚀及防水性能起相当重要的作用。由表3所示，玄武岩纤维与玻璃纤现象，进而减少交通事故的产生。西班牙GALFER维的化学稳定性相比更显优势，特别是在碱性和酸公司已成功开发以玄武岩纤维作为主增强纤维来性介质中更加明显［6］。生产的1052系列摩托车刹车片。因此，玄武岩纤表3玄武岩纤维与玻璃纤维在H2O、HCl、维应用于摩擦增强材料既有利于增加汽车摩擦材N

8、aOH中浸泡质量损耗百分比料的寿命，提高摩擦材料的使用温度，又能解决当H2OHCl/(2mol/L)NaOH/(2mol/L)前摩擦材料的存在的各种不利因素。采用玄武岩纤维制成的耐高温结构复合材料，用于汽车制动玄武岩纤维0．22．25．0器、离合器等磨擦增强材料，既为汽车的高速化发玻璃纤维6．238．96．0展助力，又有利于提升汽车的安全性能，其开发具1．5绿色环保性有广阔的市场前景。玄武岩矿石在熔化过程中不产生硼和其它碱表4不同纤维及其增强酚醛树脂基金属氧化物等有害气体，因此其制