تحقیق مقاله باسالت ، خواص و کاربرد ها

موادی برای قرن 21

باسالت سنگی است که تقریباً در سرتاسر جهان یافت می شود. مورد استفاده اصلی آن در ساخت و ساز و مهندسی و موارد صنعتی و نیز شاهراه ها (اتوبانها) است. با وجود این عموماً افراد نمی دانند که از باسالت می شود در امر تولید استفاده کرد و آنرا به صورت الیاف نازک، خیلی نازک و بسیار بسیار نازک درآورد. از نظر پایداری گرمائی و حرارتی و ویژگی های عایقسازی صدا، مقاومت در مقابل ارتعاش و دوام الیاف باسالتی عذاب نسبت به سایر مواد خام تک جزئی مزایای فراوانی دارند.

عموماً الیاف پیوسته باسالت گروه کاملاً جدیدی از مواد کمپوزیت و محصولات را شکل می دهند. باسالت هیچ گونه واکنش سمی با آب یا هوا نمی دهد و غیر قابل اشتعال بوده و ضد انفجار است. هنگام تماس با سایر مواد شیمیایی، باسالت هیچ گونه واکنش مضر برای سلامتی و محیط زیست صورت نمی دهد. باسالت تقریباً می تواند جای تمام کاربردهای آزبست را بگیرد و از نظر خواص ایزوله کردن (عایقسازی) حرارتی سه برابر بیشتر از آزبست عملکرد خوبی دارد. کامپوزیت های مبتنی بر باسالت می توانند جای پلاستیک های تقویت شده شناخته شده و فولاد را بگیرند (یک کیلوگرم تقویت با باسالت مساوی 6/9 کیلوگرم فولاد است). عمر لوله های باسالتی که برای بسیاری از کاربردها طراحی شده‌اند، بدون نیاز به نگهداری شیمیایی و یا الکتریکی و فنی حدود 50 سال است.

الیاف باسالتی همراه با الیاف کربنی یا سرامیکی و نیز سایر فلزات است در پیشرفته ترین کاربردهای فعلی در حال استفاده اند و می توانند مواد کمپوزیتی هیبریدی جدید و فن آوریهای جدیدی را در این مورد توسعه دهند.

خواص ویژه باسالت باعث کاهش هزینه و قیمت محصول می شود و عملکرد آنرا ارتقاء می دهد. در روسیه بیش از یکصد کاربرد جدید ساخت و تولید منحصر به فرد با استفاده از مواد فیبر باسالتی توسعه یافته و به صورت اختراع ثبت شده است.

عایق سازی حرارتی و صوتی

لوله با مصارف متعدد

میله ها و اتصالات

مواد اصطکاکی

تورهای فایبریک و prepregها

پلاستیک های ساختاری

پلاستیک های عایقسازی

توضیح:

باسالتها از زمره مواد معدنی هستند که از سنگهای مذاب زیرزمینی به صورت طبیعی ساخته شده اند. آنها فشرده شده‌ی سنگهای خوب آسیاب شده هستند که رنگ سبز بسیار تیره یا مشکی دارند و وقتی سنگهای مذاب زیرزمینی از بخشهای عمیق به پوسته زمین می رسند و جامد می گردند، بوجود می آیند.

صفحات قدیمی قدری نامرغوب تر هستند و حالا تقریباً در وضعیت هشدار هستند، اما همچنان رنگ تیره ای دارند و از دهانه آتشفشان در مقادیر زیاد فوران می کنند، در اثر فشار می شکنند و به عنوان «دام صخره» فروخته می شوند. باسالت سخت، فشرده،‌سنگ مذاب آتشفشان که به طور اصلی تشکیل شده از olivin , pyroxene, plagioclase و اغلب ظاهری شیشه ای دارند.

ترکیبات شیمیایی موجود:

الف) pyroxene , plagioclase

ب) رشته های قطع شده بوسیله یک ابزار اندازه کردن، که آنها به طور زیادی با epoxy و رزین های phenolic سازگار می کند.

ترکیبات فیزیکی موجود:

الف) اساساً به عنوان تکه های فشرده شده و بریده شده یا رشته های دراز

ب) طول رشته بریده شده: mm2

ج) قطر رشته بریده شده: microns 9

خواص اسمی:

قدرت انعطاف بالا

مقاومت ماده شکل دهنده نمک های شیمیایی در ترکیب با اسیدها

هدایت دمایی بالا

بدون خطرات برای سلامتی

کاملاً مقاوم در مقابل ریسک های محیطی

مقاوم در برابر اسیدها و محرک های شیمیایی

بخش E برتر، نتایج عالی در کار در محیط هایی با شرایط مختلف، سه برابر فولاد

مقاومت خستگی خوب

خاصیت الکترومغناطیسی

خاصیت های فیزیکی اسمی

Nominal Physical Constants:

Density (lbs.cu.ft.)                                      100 to 110

Tensile Strength (psi)                        500k to 550k

Sintering Temperature (oC)               1050

Operating Temperature (oC)             -265 to +600

Modulus of Elasticity (kg/ mm3)      9100-1100

Creep                                                None

Mohs Hardness                         5 to 9

Melting Point (deg.C)                        1450

Elongation At Break (%)                            3.15

Refractive Index                                1.62

Elastic Modulus                                89

کاربردهای نوعی

سنگ های ساختمانی، مخلوط بتن، بالاست راه آهن، تولید الیاف نساجی با کیفیت بالا، کاشی های کف، مواد مقاوم در برابر اسید برای استفاده های صنعتی شدید، پشم شیشه، لوله های پلاستیک باسالتی، ایرانیت های فیبر باسالتی، لایه های باسالتی به عنوان پوشش محافظ، باسالت عایقساز گرما برای استفاده های صنعتی، پشم شیشه و …

باسالت بهترین تقویت کننده برای بتن است چون مقاومت کششی بالائی داشته و در مقابل قلیاها مقاومت دارد.

تقویت برای کمپوزیت ها، رزینهای اپوکسی/ پلی استر و پلاستیک های مورد استفاده در صفات اصطکاکی مانند لنت های ترمز و آسترها.

ساخت mat / felt باسالتی

کاربردهای ایزولاسیون دمای بالا

مواد فیبری حفاظتی غیرفعال

پرکننده برای گچ و لایه های بین دیوارها

پرکننده muffler مورد استفاده برای صنایع اتومبیل با عملکرد بالا.

نوع بسته بندی:

شیشه ای،‌ به صورت طبلک،‌ کیسه های کاغذی چند لایه، کیسه های بزرگ توده ای و کانتینرهای fiberboard.

زمینه های کاربرد:

مهندسی برق، قطعات پیچیده ای که نیازمند ویژگی های دی الکتریک زیاد می باشند. ساخت و ساز: قطعات ساخته شده از باسالت- پلاستیک در مقابل رطوبت، برف، دما و تابش خورشید و محیط های اسیدی و قلیایی مقاومند.

ماشین سازی، قطعات یا بلوکهایی که تحت دما یا جریان گاز بالا کار می کنند. برای مثال سپر حرارتی یک شاتل فضایی در هنگام برگشت به زمین.

واشرها و قطعات و ضمائم غیرفلزی

عایقسازی حرارتی و صوتی کاملاً غیرقابل اشتعال برای کابین ها، محفظه های موتور، ترن های مترو، کشتی ها و هواپیماها.

صفحات مدار الکتریکی و الکترونیکی، لنت های ترمز ماشین ها، هواپیما و قطعات کابین‌ها و ترنهای مترو.

صفحات (دیسک) های اختصاصی برای تأسیسات ماشین و تراکتور.

تقویت لاستیک صنعتی و سایر محصولات و مواد.

تسمه برای نوار نقاله های با بار زیاد.

ایمنی محیطی

صفحات محافظتی در مقابل تابش الکترومغناطیسی و خوانده شدن اطلاعات.

زره بندی نسل جدید برای حفاظت فردی و دسته جمعی.

لباسهای کاری ضد آتش و محافظ در مقابل گرما

کانتینر برای دفن مواد بسیار سمی و زاید.

هیترهای باسالت کربن برای لباسها، اتاقها، انکوباتورها و …

لوله های باسالت- پلاستیک

این لوله های کمپوزیتی فیبر- باسالت با مخلوط کردن فیبرهای باسالتی، فابریک ها و prepegs به همراه یک پیوند دهنده (چسب) بدست می آیند.

این لوله ها به عنوان آستر شفت ها، اجزاء ساختمانی برای انتقال مایعات خورنده و گازها در خدمات صنعتی و تجاری و کشاورزی مورد مصرف دارند.

سایر زمینه های کاربرد احتمالی لوله های باسالتی عبارتند از: پایه های آنتن ها برای مقاصد ساختمانی و مخابراتی.

در حال حاضر اختلاف قیمت بین لوله های فلزی و کمپوزیتی رفته رفته کمتر می شود و بنا به مزایای بسیار زیاد لوله های کمپوزیتی تعویض لوله های فرسوده قدیمی با لوله‌های کمپوزیتی جدید در حال افزایش است.