مقاله باسالت، خواص و كاربردها

دسته بندي : فنی و مهندسی » معدن
مقاله باسالت، خواص و كاربردها در 17 صفحه ورد قابل ويرايش
موادي براي قرن 21

باسالت سنگي است كه تقريباً در سرتاسر جهان يافت مي شود. مورد استفادة اصلي آن در ساخت و ساز و مهندسي و موارد صنعتي و نيز شاهراهها (اتوبانها) است. با وجود اين عموماً افراد نمي دانند كه از باسالت مي شود در امر توليد استفاده كرد و آنرا به صورت الياف نازك، خيلي نازك و بسيار بسيار نازك درآورد. از نظر پايداري گرمائي و حرارتي و ويژگي هاي عايقسازي صدا، مقاومت در مقابل ارتعاش و دوام الياف باسالتي عذاب نسبت به ساير مواد خام تك جزئي مزاياي فراواني دارند.

عموماً الياف پيوسته باسالت گروه كاملاً جديدي از مواد كمپوزيت و محصولات را شكل مي دهند. باسالت هيچ گونه واكنش سمي با آب يا هوا نمي دهد و غير قابل اشتعال بوده و ضد انفجار است. هنگام تماس با ساير مواد شيميايي، باسالت هيچ گونه واكنش مضر براي سلامتي و محيط زيست صورت نمي دهد. باسالت تقريباً مي تواند جاي تمام كاربردهاي آزبست را بگيرد و از نظر خواص ايزوله كردن (عايقسازي) حرارتي سه برابر بيشتر از آزبست عملكرد خوبي دارد. كامپوزيت هاي مبتني بر باسالت مي توانند جاي پلاستيك هاي تقويت شده شناخته شده و فولاد را بگيرند (يك كيلوگرم تقويت با باسالت مساوي 6/9 كيلوگرم فولاد است). عمر لوله هاي باسالتي كه براي بسياري از كاربردها طراحي شده‌اند، بدون نياز به نگهداري شيميايي و يا الكتريكي و فني حدود 50 سال است.

الياف باسالتي همراه با الياف كربني يا سراميكي و نيز ساير فلزات است در پيشرفته ترين كاربردهاي فعلي در حال استفاده اند و مي توانند مواد كمپوزيتي هيبريدي جديد و فن آوريهاي جديدي را در اين مورد توسعه دهند.

خواص ويژة باسالت باعث كاهش هزينه و قيمت محصول مي شود و عملكرد آنرا ارتقاء مي دهد. در روسيه بيش از يكصد كاربرد جديد ساخت و توليد منحصر به فرد با استفاده از مواد فيبر باسالتي توسعه يافته و به صورت اختراع ثبت شده است.

عايقسازي حرارتي و صوتي
لوله با مصارف متعدد
ميله ها و اتصالات
مواد اصطكاكي
تورهاي فايبريك و prepregها
پلاستيك هاي ساختاري
پلاستيك هاي عايقسازي



توضيح:

- باسالتها از زمره مواد معدني هستند كه از سنگهاي مذاب زيرزميني به صورت طبيعي ساخته شده اند. آنها فشرده شده‌ي سنگهاي خوب آسياب شده هستند كه رنگ سبز بسيار تيره يا مشكي دارند و وقتي سنگهاي مذاب زيرزميني از بخشهاي عميق به پوسته زمين مي رسند و جامد مي گردند، بوجود مي آيند.

- صفحات قديمي قدري نامرغوب تر هستند و حالا تقريباً در وضعيت هشدار هستند، اما همچنان رنگ تيره اي دارند و از دهانه آتشفشان در مقادير زياد فوران مي كنند، در اثر فشار مي شكنند و به عنوان «دام صخره» فروخته مي شوند. باسالت سخت، فشرده،‌سنگ مذاب آتشفشان كه به طور اصلي تشكيل شده از olivin , pyroxene, plagioclase و اغلب ظاهري شيشه اي دارند.

تركيبات شيميايي موجود:

الف) pyroxene , plagioclase

ب) رشته هاي قطع شده بوسيله يك ابزار اندازه كردن، كه آنها به طور زيادي با epoxy و رزين هاي phenolic سازگار مي كند.

تركيبات فيزيكي موجود:

الف) اساساً به عنوان تكه هاي فشرده شده و بريده شده يا رشته هاي دراز

ب) طول رشته بريده شده: mm2

ج) قطر رشته بريده شده: microns 9

خواص اسمي:

- قدرت انعطاف بالا

- مقاومت مادة شكل دهنده نمك هاي شيميايي در تركيب با اسيدها

- هدايت دمايي بالا

- بدون خطرات براي سلامتي

- كاملاً مقاوم در مقابل ريسك هاي محيطي

- مقاوم در برابر اسيدها و محرك هاي شيميايي

- بخش E برتر، نتايج عالي در كار در محيط هايي با شرايط مختلف، سه برابر فولاد

- مقاومت خستگي خوب

- خاصيت الكترومغناطيسي

خاصيت هاي فيزيكي اسمي

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




لوله هاي باسالت- پلاستيك

اين لوله هاي كمپوزيتي فيبر- باسالت با مخلوط كردن فيبرهاي باسالتي، فابريك ها و prepegs به همراه يك پيوند دهنده (چسب) بدست مي آيند.

اين لوله ها به عنوان آستر شفت ها، اجزاء ساختماني براي انتقال مايعات خورنده و گازها در خدمات صنعتي و تجاري و كشاورزي مورد مصرف دارند.

ساير زمينه هاي كاربرد احتمالي لوله هاي باسالتي عبارتند از: پايه هاي آنتن ها براي مقاصد ساختماني و مخابراتي.

در حال حاضر اختلاف قيمت بين لوله هاي فلزي و كمپوزيتي رفته رفته كمتر مي شود و بنا به مزاياي بسيار زياد لوله هاي كمپوزيتي تعويض لوله هاي فرسودة قديمي با لوله‌هاي كمپوزيتي جديد در حال افزايش است.

1- وزن به ازاء واحد طول لوله هاي باسالت- پلاستيك حدود 3 تا 4 برابر كمتر از لوله هاي فولادي است. بنابراين در هزينه نصب و نگهداري تا حد زيادي صرفه جويي مي‌شود.

2- مقاومت اين لوله هاي پلاستيك- باسالتي چندين مرتبه بيشتر از لوله هاي فايبرگلاس و بيشتر لوله هاي فولادي است. بنابراين مي توان به راحتي از آنها در فشارهاي زياد مثلاً 1000 اتمسفر استفاده كرد كه در اين حالت استفاده از لوله هاي فولادي عملي نمي باشد.

3- مقاومت زياد در برابر محيط خورنده باعث مي شود كه از آنها بتوان براي انتقال هيدروژن سولفيد، اسيد و باز و … استفاده كرد.

4- بنابر دلايل فوق نيازي به استفاد از عايقسازها يا مواد ضد خوردگي وجود ندارد.

5- لوله هاي باسالتي در مقابل قارچها و عوامل ميكروارگانيزمي مقاومت دارند.

6- لوله هاي باسالتي هدايت گرمايي پاييني دارند. بنابراين از رسوب نمكها و پارافين ها در 50 لوله جلوگيري مي شود و هيچ نيازي به عايقسازي گرمايي بعدي وجود ندارد.

7- چون اين لوله ها عايق هستند بنابراين احتمال خوردگي الكتروشيميايي وجود ندارد. بنابراين عمر كاري لوله هاي باسالتي تا حد 80-66 سال يعني دو تا سه برابر بيشتر از لوله هاي فلزي بالاتر مي رود.

8- از دستگاه هاي توليد لوله هاي پلاستيكي فايبر گلاس مي توان براي توليد لوله هايي با قطرها و ضخامت هاي ديوارة متفاوت استفاده نمود.

Prepeg هاي بادوام باسالتي

اينها عبارتند از الياف باسالتي پيوسته يا گسسته كه بارزين اصلاح شدة پلي استري براي توليد محصولات مختلف پلاستيك- باسالت آميخته مي شوند.

عمر اين محصولات زياد است (حداقل 4 سال) و تحت شرايط نگهداري در زير مي‌توان به خوبي از آنها محافظت كرد.

- لوله براي محصولات شيميايي و جابجايي مواد خورنده

- محفظه هاي نگهداري مواد خورنده

سازه هاي زيرزميني:

- لنگر، ناقوس، گاو صندوق

- خطوط لوله جهت موارد مختلف

- پي سازي براي ساختمان ها و سازه. (كمترا ز خطوط لوله سازي)

ماشين سازي:

- بخش برنده محفظه ها

- بخش هاي حامل حرارت (موتور)

- فريزرها

رشته هاي باسالت- ايمن براي اكولوژي بر مبناي گفته هاي قبلي مواد عايق حرارتي

BASALT FIBERS – ECOLOGICALLY SAFE MATERIALS AND ARTICLES BASED THEREON BASALT HEAT- INSULATING MATERIALS

Basalt carpets , stitched mats , soft, semirigid and right boards and plates, cords- an energy- efficient vibration- resistant heat and sound insulation for:

· civil, agricultural , municipal , industrial building;

· engineering;

· aircraft engineering;

· automotive industry;

· ship building;

· insulating pipeline and thermal units, refrigerators and coolers , hydroponics.