برزنت بازالت چیست؟

برزنت بازالت چیست ؟

برزنت بازالت از طریق ذوب سنگ های بازالت خرد شده در دمای 1400 درجه سانتی گراد به همراه مواد مذاب ساخته می شوند. برزنت بازالت دارای خواص مکانیکی و فیزیکی بهتری نسبت به الیاف فایبرگلاس هستند که از مهم ترین مزایای آن عبارتند از: مقاومت در برابر آتش، مقاومت خوب در برابر محیط های شیمیایی فعال، ارتعاشات و قابل استفاده به عنوان عایق بندی صوتی می توان اشاره کرد. تولیدات پیشرفته و دقت در کنترل کیفیت برای تهیه محصولات با کیفیت باعث تولید برزنت بازالت با کیفیت بالا شده است. برزنت بازالت نسبت به الیاف فایبرگلاس گران تر هستند، اما بسیار ارزان تر از الیاف کربن به شمار می روند.

برزنت بازالت از یک سنگ طبیعی به نام بازالت به دست می آید که ترکیبی است از سیلیس، آلومینا، درصدی از سنگ بازالت اکسید شبیه به شیشه که با درصد های مختلفی در این سنگ وجود دارد و به عنوان یک جایگزین آزبست استفاده می شود.همچنین برزنت بازالت که در فرم های رشته ای و غیر بافته وجود دارد برتری چشمگیری نسبت به الیاف فایبرگلاس از نظر عملکرد دما دارند. بازالت استخراج شده حاوی مقادیر زیادی ناخالصی است که به رنگ قهوه ای می باشد.

برزنت بازالتی که از لحاظ خلوص بهبود یافته اند مانند Basaltex، که تولید کشور بلژیک است تولید آنها را به صورت رشته های طویل با قطرهایی در محدوده 9-24 میکرومتر امکان پذیر می کند. پارچه های بافته شده از بازالت و یا پارچه های نبافته به عنوان موانع حریق، عایق حرارتی و تقویت کننده های کامپوزیتی استفاده می شوند.

مفهوم ایجاد فیبر از بازالت موضوع جدیدی نیست به طوری که اولین اختراع ثبت شده برای تولید برزنت بازالت در سال 1923 بر می گردد و در تهیه جنگ افزار های نظامی در دهه های 50 و 1960 مورد تحقیق گسترده قرار گرفت. حتی تولید کنندگان عمده الیاف فایبرگلاس پتانسیل بازالت را مورد بررسی قرار دادند، گرچه آنها در دهمه 1970 تمام تلاش خود را برای بهبود خواص الیاف فایبر گلاس با کارایی بهتر از جمله فایبر گلاس S-2 به خرج دادند، با این حال علاقه به تولید کامپوزیت های تقویت شده با الیاف بازالت در طی این چند دهه افزایش یافته و در سال های اخیر همچنان ادامه و رشد یافته است.

برزنت بازالت یک نسبی تازه به پلیمرهای تقویت شده با الیاف (FRP) و کامپوزیت های ساختاری است. این ترکیب از نظر شیمیایی مشابه فایبرگلاس است اما از خصوصیاتی که منجر به برتری الیاف بازالت می شود مقاومت مکانیکی و شیمیایی بهتر است و برخلاف اکثر الیاف شیشه ای در برابر مقاومت قلیایی، اسیدی و نمکی بسیار مقاوم است و این باعث می شود انتخاب مناسبی برای سازه های بتونی، پل و خطوط ساحلی باشد.

در مقایسه برزنت بازالت با فیبر کربن و آرامید می توان به دامنه دمایی کاربردی گسترده ترالیاف بازالت اشاره کرد که بین 452- درجه فارنهایت تا 1200 درجه فارنهایت (یعنی چیزی حدود 269- درجه سانتی گراد تا 650+ درجه سانتی گراد)، مقاومت بیشتر در برابر اکسیداسیون، مقاومت بالاتر در برابر تشعشع، مقاومت برشی بیشتر و استحکام بیشتر در برابر فشرده سازی برخوردار است. (توجه داشته باشید که دمای کاربرد FRP ها با توجه به دمای شیشه انتقال ماتریس محدود است، که پایین تر از دمای کاربرد الیاف است.)

تولید برزنت از بازالت در دوران جنگ سرد توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق مورد تحقیق قرار گرفت و تحقیقات و تولید تجاری محدود در ایالات متحده در همین دوره انجام شد. اتحاد جماهیر شوروی بازالت را به عنوان منبع الیاف پارچه های مقاوم در برابر تسلیحات بالستیک مورد بررسی قرار داد.قیمت الیاف ساخته شده از بازالت بالاتر از نمونه های ساخته شده از فایبرگلاس نوع E است، اما دارای قیمت کمتر از الیاف فایبر گلاس نوع S و آرامید یا فیبر کربن است و با افزایش تولید در سراسر جهان، هزینه تولید آن کاهش بیشتری نیز داشته است.

قابل ذکر است از برزنت بازالت فقط برای تهیه پارچه های بازالتی استفاده نمی شود بلکه به دلیل استحکام بالای این الیاف از آن برای افزایش مقاومت سازه های بتنی نیز استفاده می شود. شبکه های برزنت بازالت تعبیه شده در ملات های مبتنی بر سیمان به عنوان محفظه خارجی استوانه های بتونی قابل استفاده اند.خواص حرارتی فیبر بازالت بیش از کاربردهای این عایق غیر کامپوزیتی مورد توجه است. خاصیت برجسته دیگر این الیاف، مقاومت آنها در برابر ضربه می باشد، به طوری که این خصیصه منجر به تمایز بارز فیبر بازالت از فایبرگلاس و کربن شده است.

به عنوان مثال، یک مطالعه اولیه که توسط مرکز آکان که در زمینه ساخت و سازهای سبک وزن یکپارچه است و موسسه für Textiltechnik der RWTH (آخن، آلمان) انجام شد نشان داد که میزان ظرفیت جذب انرژی ویژه در پارچه بافته شده ترکیبی بازالت (HYWF) و پلی آمید 6 تقریبا 35 درصد بالاتر می باشد.