【碩士】玄武巖連續(xù)纖維成形工藝的研究

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內容簡介

　　【碩士】玄武巖連續(xù)纖維成形工藝的研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：陜西科技大學　　學位年度：2008　　玄武巖是以二氧化硅為主的天然火山巖。利用純玄武巖或填加配料的玄武巖混合料經過熔化、拉絲等工藝過程可制備玄武巖連續(xù)纖維。玄武巖纖維在耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、熱穩(wěn)定和絕熱隔音性能等方面等同或優(yōu)于E玻璃纖維。它可作為保溫材料、隔音材料、過濾材料、復合材料增強劑和特種紙的原料。在國外，玄武巖已用于連續(xù)纖維的工業(yè)生產，而我國在研究利用玄武巖資源和玄武巖連續(xù)纖維的工業(yè)生產技術方面與烏克蘭、格魯吉亞等國家相比存在著很大的差距。研究開發(fā)和合理利用我國豐富的玄武巖資源具有重大的經濟意義和社會意義。　　玄武巖材料的熔化溫度、粘度、析晶溫度等物理化學特性是制備連續(xù)纖維的關鍵因素。本文采用梯溫爐法及旋轉法分析了純玄武巖的析晶上限溫度和粘度，得出了玄武巖的析晶上限溫度為127 l℃。根據(jù)玄武巖的粘度隨溫度升高而降低的變化規(guī)律，利用線性回歸計算出不同溫度下的粘度值。將結果與中堿玻璃纖維的粘度值比較，得出可以利用“坩堝法”來制備玄武巖連續(xù)纖維。同時利用計算結果也可以為玄武巖原礦的升溫曲線提供理論依據(jù)?！　? 實驗中采用“坩堝法”，利用自行設計的分體式坩堝、0Cr25Ni20不銹鋼漏嘴結構進行拉絲實驗。利用高溫紅外測溫儀對坩堝、漏嘴處的實際溫度進行了測量。通過實測，借助fluent軟件建立了玄武巖熔體在漏嘴中流動與傳熱的數(shù)學模型，通過對數(shù)學模型的求解，得出了不同溫度條件下玄武巖熔體在坩堝中的溫度場和速度場，通過比較不同溫度下的溫度、速度云圖，從而分析出玄武巖連續(xù)纖維的適宜成形溫度區(qū)間120．1350。C。最終當升溫曲線設計為1 0個保溫段，漏嘴高度為l 3mm、孔徑為4mm的單孔時，拉出的纖維長達1 5m左右，平均直徑為12．2pm。　　本文從玄武巖原料的物化性質、工藝參數(shù)設計、實驗設備的開發(fā)等方面研究了玄武巖連續(xù)纖維的成形工藝，玄武巖連續(xù)纖維提供了實驗方法和技術理論。　　　　

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