Princípy výroby čadičového vlákna

Jadrom výroby čadičových vlákien je použitie prírodnej čadičovej rudy ako jedinej primárnej suroviny. Proces pozostáva zo štyroch hlavných krokov: drvenie a pred{1}}úprava, tavenie pri vysokej{2}}teplote, ťahanie vlákien (tvarovanie) a následná-úprava. Keďže nevyžaduje žiadne významné pridávanie chemických surovín, je klasifikovaný ako ekologický-šetrný, anorganický, ne-kovový vláknitý materiál.

1. Výber surovín a ich pred{1}}úprava
Prírodná čadičová ruda (zložená predovšetkým z oxidu kremičitého, oxidu hlinitého, oxidu železa, oxidu horečnatého atď.) sa vyberá a spracováva drviacimi zariadeniami na rovnomerné častice v rozmedzí od 10 do 50 mm. Magnetická separácia a preosievanie sa potom používa na odstránenie nečistôt železa a častíc nevhodných veľkostí, čím sa zabezpečí rovnomernosť suroviny pre následný proces tavenia.

 

2. Vysoké-topenie
Pred{0}}upravené častice čadiča sa privádzajú do bazénovej pece alebo elektrickej taviacej pece. V súčasnosti je proces bazénovej pece bežnou metódou, ktorá umožňuje nepretržitú-výrobu vo veľkom meradle. Materiál sa zahrieva na 1 450 - 1 550 stupňov, kým sa úplne neroztopí na homogénnu taveninu. Počas tohto procesu sa môžu pridať malé množstvá činidiel na odstránenie vnútorných bublín a zlepšenie kvality výsledných vlákien; na rozdiel od tradičnej výroby sklolaminátu nie je potrebné miešať širokú škálu surovín.

3. Ťahanie vlákien (tvarovanie)
Roztavený čadič prúdi cez platinovú-doštičku zo zliatiny ródia vybavenú tisíckami otvorov (priemer 0,5 – 1,0 mm). Táto doska priechodky je odolná voči vysokým teplotám a korózii a slúži ako kritický spotrebný komponent v procese ťahania. Tavenina ochladzovaná vysokorýchlostným stlačeným vzduchom rýchlo tuhne na jednotlivé čadičové vlákna s priemerom 7–20 μm. Na zabezpečenie rovnomernosti a stability priemeru vlákna je potrebná prísna kontrola teploty a rýchlosti prúdenia vzduchu. Poznámka: Tento krok zahŕňa vysoko{10}}tavenie a vysokú{11}}rýchlosť prúdenia vzduchu, čo predstavuje riziko popálenín a postriekania materiálom; musia byť zavedené prísne bezpečnostné opatrenia.

4. Post-procesy liečby
Ťahané vlákna prechádzajú cez glejovací aplikátor, kde sa aplikuje špecializované glejovacie činidlo na zvýšenie pevnosti spojenia s matricovými materiálmi, ako je živica alebo cement. Následne zberacie zariadenie zviaže jednotlivé filamenty do priadze. V závislosti od požiadaviek aplikácie sa materiál navíja alebo rezá, aby sa vyrobili rôzne hotové výrobky z čadičových vlákien, ako je priadza z nekonečných vlákien, sekané vlákna alebo rohože.