目前,玻璃纖維被廣泛應用,對于性能要求較高和昂貴的產品則會使用碳纖維。但是這些材料還不能完全滿足現階段的要求,玻璃纖維的某些性能會有一定的缺陷,如耐久性、應用溫度、化學穩定性,尤其是在堿性環境中,而碳纖維成本高,無法大規模應用。與玻璃和碳纖維以及其他類型的纖維相比,玄武巖纖維比玻璃纖維擁有更好的物理機械性能,且比碳纖維便宜得多,玄武巖纖維具有最優選的性能參數和性價比。
研究發現玄武巖纖維可以作為玻璃纖維的幾乎所有應用產品的替代品,并且在某些應用中可以作為碳纖維替代品,玄武巖纖維成為復合材料纖維增強材料的有力競爭者。采用新技術工業化生產玄武巖纖維,比碳纖維成本價便宜10倍。且玄武巖纖維的性能非常接近碳纖維。 所以玄武巖纖維有望替代昂貴的碳纖維,生產碳-玄武巖復合材料。
在短切氈、粗紗和單向織物形式中,玄武巖纖維表現出比無堿玻璃更高的斷裂載荷和更高的楊氏模量。 在比利時魯汶大學復合材料系進行的玄武巖纖維和無堿玻璃纖維研究中,生產了單向(預浸料)樣品,研究報告稱,玄武巖/環氧樹脂樣品的強度測試比無堿玻璃高13.7%,剛度高17.5%。耐熱性優E玻璃等,在400℃溫度下工作時,其斷裂強度能夠保持85%;在600℃溫度下工作時,其斷裂強度仍能夠保持80%的原始強度;此外,玄武巖纖維具有天然的抗紫外線 (UV) 和高能電磁輻射的能力,且在低溫下仍能保持其特性,并提供更好的耐酸性。
玄武巖纖維憑借其優異的性能在纖維增強復合材料(FRP)領域有廣闊的應用前景,目前已經在建筑材料、航空航天、造船、車輛、化工、機械、冶金、電子等行業有廣泛的使用。雖然玄武巖纖維目前還沒有被廣泛使用,但它正在慢慢走進消費者的手中。
具體應用:
建材行業:玄武巖短切纖維,用于增強混凝土和瀝青混凝土結構、自流平地板、飾面覆蓋物;加強抹灰網、屋頂和地下結構的防水材料;強度超過不銹鋼強度的耐腐蝕絕緣材料;核電站、煉油廠、化工廠、高層建筑隔熱隔墻的不燃防火復合材料。
水利工程建設 :水壩和海上平臺的加固材料、防腐材料。 港口建設、海上平臺——由玄武巖塑料制成的增強材料和建筑材料; 橋梁、隧道的防油漆和清漆覆蓋物; 鋼筋混凝土裝置的防水覆蓋物; 不易燃和耐熱的油漆和清漆覆蓋物。
市政工程 :復合材料、供水和污水大口徑管道、污水系統元件、污水處理廠廢水過濾器。
機械結構 :復合材料、建筑材料、適用于強振動和交變載荷環境的結構、用于加強切割輪的格柵、隔音材料、熱力設備的隔熱材料、用于清潔灰塵和工業排水的廢氣過濾器。
汽車制造 :制造汽車消聲器、面板、屏風的隔熱材料、塑料、鞋和盤的增強材料、建筑塑料、不燃復合材料、汽車輪胎外罩用簾線、增強塑料用短切纖維等。無捻粗紗用于生產燃料箱、液化石油氣和壓縮天然氣鋼瓶。 防腐蝕,具有良好的調度性和耐磨性的汽車底部覆蓋物。
造船 :耐海水復合材料及制品、船舶裝置、設備的隔熱隔音; 船體和發動機艙隔熱板、結構材料。 小型船舶建造:用于建造船體和上層建筑,以及船體和上層建筑的防腐蝕、強化油漆覆蓋層。
車廂工程 :結構復合材料及制品、車廂阻燃隔熱隔音材料; 增強結構塑料、不燃材料、電絕緣材料; 漆層的抗磨損。
航空工業 :機艙和結構件用復合材料,發動機和機身用防水織物封閉的隔熱和隔音材料,建筑復合材料和高溫材料,用于氣體傳輸集料的BCF針刺氈。
電力工業 :蒸汽發生器和汽輪機的絕熱材料,電絕緣材料,高壓輸電線路的線芯,核電工程的不燃絕熱和結構材料,抗輻射材料。
化學工業 - 生產耐化學腐蝕的材料和產品,例如:腐蝕性液體、酸、堿、化肥、殺蟲劑、有毒物質的管道、儲罐。 罐體、管道、金屬結構、鋼筋混凝土結構的化學防護覆蓋層。 用于清潔灰塵的過濾器 、用于排出氣體和工業廢物的過濾器、高溫過濾器。
石化工業 ——儲罐、管道、輸油管道的化學和耐磨覆蓋層; 不易燃的覆蓋物和復合材料; 耐火復合材料和絕緣材料; 油管。
冶金 ——熱力設備、熔爐、換熱器、管道的絕熱材料; 由玄武巖纖維制成的過濾器,用于在鑄造過程中過濾金屬熔體; 用于清除礦石開采和加工廠灰塵中廢氣的過濾器; 污水過濾器。
低溫工程 :用于生產液化氣體的設備的隔熱材料,包括:液氧、液氮等。