Specifikace materiálu : Basalt
Popis materiálu
Čediče, též bazalty, jsou tmavé, intruzivní, výlevné vyvřelé horniny, porfyrické
nebo sklovité struktury. Odlučnost čediče je obvykle sloupcovitá. Textura bývá proudovitá
nebo všesměrná. Zrnitost čediče je jemná, barva šedo černá až černá. Zvětralý čedič
má barvu spíše šedou. Čedič tvoří z velké části zemskou kůru. Čedič je nejhojnější
magmatická hornina zemského povrchu. Tvoří části dna oceánů, plošinové kontinentální
bazalty.
Výroba
Technologie výroby čedičových přízí je podobná výrobě skelných vláken. Čedič se
zvlákňuje ve zvlákňovací peci při teplotách kolem 1300 °C. Pro výrobu kontinuelních
vláken nesmí teplota tavení přesáhnout limit 1250°C. Technologie, jíž se čedičová
vlákna získávají z taveniny jsou centrifugální vyfukování, multirolování a vyfukování
při tuhnutí. Získané vlákno se pak označuje zkratkou BSF (Basalt superthin fibre).
Vlastnosti čedičového vlákna
Příze získané z bazaltu mají vysokou voděodolnost (90,0 - 99,9%), teplotní odolnost
(650 - 800°C) lišící se dle druhu kamene z něhož je vytaven. Mrazuvzdornost pak čedič vykazuje až do teploty -260°C. Čedič je také velmi málo hygroskopický (<0,1% při 65% vlhkosti). Je vysoce chemicky stabilní a chová se neutrálně jak v kyselém tak zásaditém prostředí. Surovina pro výrobu čedičových vláken je jedna z nejlevnějších a nejdostupnějších v přírodě. Čedičové vlákno je velmi křehké a má tendenci při
manipulaci uvolňovat jehličky jež se zarývají do kůže. Podle WHO (světová zdravotnická
organizace) riziko rakoviny vzniká při práci s keramickými vlákny průměru pod 3
µm, délky nad 5 µm a poměru délky ku průměru větší než 5:1. Částice čediče jsou
naštěstí příliš tlusté než aby je bylo možno vdechnout, nicméně pracovat s čedičem
se musí obezřetně.Hmotnost jednotlivé částice se pohybuje kolem 65 ng. Doporučujeme
pracovat v jemných rukavicích, nebo své ruce alespoň dobře nakrémovat.
Stanovení křehkosti vlákna
Křehkost se dá popsat poměrem R, který vyjadřuje podíl průměru smyčky a šíře příze.
Tento poměr u bazaltu jež používáme má hodnotu
R = 13.
Mechanické vlastnosti čedičových vláken
Každá vlákna mají jiné vlastnosti dle oblasti těžení čediče. My používáme vlákna
firmy Kamennyj věk.
Hustota : 2600 - 2800 kg/m3
Vlastnosti testovaného rovingu
|
vlastnost |
jednotka |
hodnota |
|
jemnost rovingu |
tex |
321 |
|
počet vláken v rovingu |
1 |
974 |
|
pevnost v tahu |
GPa |
1,294 |
|
tažnost rovingu |
% |
1,97 |
|
E-modul |
GPa |
73,68 |
|
Relativní pevnost v tahu v uzlu
|
% |
11,5 |
|
tepelná vodivost při 25°C |
W/m |
0,050 |
|
tepelná vodivost při 125°C |
W/m |
0,080 |
|
tepelná vodivost při 300°C |
W/m |
0,092 |
Vlastnosti testovaného jednotlivého vlákna
|
vlastnost |
jednotka |
hodnota |
|
průměr jednoho vlákna |
µm |
12,47 |
|
pevnost v tahu |
GPa |
2,48 |
|
tažnost vlákna |
% |
3,19 |
|
E-modul |
GPa |
81,1 |
Složení Basaltu
Mineralogicky lze říct, že Basalt obsahuje
pyroxeny (augit, titanaugit), plagioklasy
(labradorit
– anortit), olivín.
Chemické složení je uvedeno v následující tabulce.
|
složka
|
prům. hodnota hm.% |
|
SiO2 |
54,5 |
|
Al2O3 |
19,2 |
|
CaO |
8,3 |
|
MgO |
4,2 |
|
Na2O |
3,1 |
|
K2O |
1,7 |
|
TiO2 |
1,2 |
|
Fe2O3 |
10,3 |
|
FeO |
6,4 |
|
MnO |
0,16 |
|
P2O5 |
0,28 |
|
Cr2O3 |
0,06 |
Nejčastější aplikace Basaltu ve formě šňůr eventuelně čedičové vaty
- termoizolace - nahrazují asbest v průmyslových aplikacích
- zvuková izolace - bazalt mimořádně dobře pohlcuje zvukové vlny
- filtrační materiály - díky své chemické odolnosti je čedič vhodný jako filtrační
materiál pro silné kyseliny a zásady
- ohnivzdorná šněrovadla - hasiči a záchranáři bojující s ohněm mohou nahradit ve
své obuvi drahá nomexová šněrovadla levnými a daleko odolnějšími šněrovadly z čediče
- pevnostní šňůry - díky mimořádně nízké tažnosti jsou šňůry s výplní čedičového rovingu
výjimečné mezi ostatními pevnostními šňůrami.