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国家标准计划《玄武岩纤维代号》由 TC245(全国玻璃纤维标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会

主要起草单位 东南大学

目录

基础信息

计划号
20171035-T-609
制修订
制定
项目周期
12个月
下达日期
2017-07-21
申报日期
2016-07-26
公示开始日期
2017-04-24
公示截止日期
2017-05-11
标准类别
产品
国际标准分类号
59.100.10
59 纺织和皮革技术
59.100 复合增强材料
59.100.10 纺织玻璃纤维材料
归口单位
全国玻璃纤维标准化技术委员会
执行单位
全国玻璃纤维标准化技术委员会
主管部门
中国建筑材料联合会

起草单位

目的意义

玄武岩纤维是以天然的火山岩矿石作为原料,在高温下熔融后,通过铂铑漏板拉制成的连续纤维。

由于玄武岩纤维成分中有较高含量的Fe2O3、FeO,赋予其优异的物理化学性能:拉伸强度高、弹性模量高、耐化纤侵蚀、耐高温、抗蠕变。

玄武岩纤维拉伸弹性模量、耐碱盐侵蚀性、耐高温性能等都超过普通玻璃纤维;抗蠕变、抗疲劳等长期力学性能优于玻纤、芳纶纤维,故其可被定为高性能结构材料。

玄武岩纤维可类似玻璃纤维、碳纤维增强热塑、热固树脂制备成各种复合材料,在国民经济发展的各领域中具有广阔的应用市场,尤其在土建、交通、海洋工程等领域具有独特的应用优势。

玄武岩纤维与“碳纤维、芳纶纤维、高分子量聚乙烯纤维”并称为四大高技术纤维,是我国的战略性新兴产业。

玄武岩纤维生产过程几乎无三废排放,是一种典型的环境友好型纯天然绿色纤维,符合国家产业发展政策指导方向。

国家和部分省部委从战略布局考虑,持续给予了玄武岩纤维高度关注和大力支持:其中有“十五”的863计划、“十一五”重点基础研发课题、“十二五”科技支撑项目。

为“十三五”谋篇布局《<中国制造2025>重点领域技术路线图》文件中亦将玄武岩纤维列入关键战略材料中的高性能纤维及复合材料建议重点发展(详见P152-155,第9章的9.2节)。

发展玄武岩纤维产业对实施国家安全战略和国民经济相关领域产品的升级换代具有重要的战略意义,可对我国的玄武岩矿石资源进行高附加值的利用。

我国有丰富的玄武岩资源,大部分省区都能找到适合拉丝的玄武岩,特别是东北和东南沿海地区分布更为广泛,为发展玄武岩纤维产业提供了有力的物质基础。

随着玄武岩纤维在各领域应用的拓展,其市场需求量越来越大,生产厂家也越来越多。

虽然目前各厂家生产的产品都称其为玄武岩纤维,但并不是所有的玄武岩纤维性能都一致,尤其是使用的矿石原料和生产纤维时控制的工艺相差较大时,纤维性能差别非常大。

如果不加以区分和规范,则会在市场上扰乱各行业用户对玄武岩纤维的认识,更会扰乱玄武岩纤维市场的合理发展。

目前各玄武岩纤维生产企业及各应用领域急需相应国家标准,对玄武岩纤维进行分类,并对玄武岩纤维产品进行规范。

因此《玄武岩纤维分类及代号》国家标准的制定,对引领此类产品的规范生产,并进一步规范产品的应用具有重要意义,更有利于我国在国际社会中玄武岩纤维的生产及应用领域争取主动权。

由于玄武岩纤维在成分和性能上类似于玻璃纤维,都属于无机硅酸盐玻璃态纤维,因此将其归口于全国玻璃纤维标准化技术委员会进行评审。

范围和主要技术内容

一、范围:玄武岩分类和代号 基本定义:玄武岩纤维:以一种或多种火山岩为原料(包括玄武岩矿石、安山岩矿石等),高温熔融后经铂铑合金漏板拉丝制备而成的纤维。 根据玄武岩纤维力学性能对玄武岩纤维进行分类、分级:通用型玄武岩纤维(通用型或普通型),代号“B”、高强度玄武岩纤维(高强型),代号“BS”、高模量玄武岩纤维(高模型),代号“BM”、耐碱盐侵蚀玄武岩纤维(耐碱盐型),代号“BAS”、耐高温玄武岩纤维(耐温型),代号“BTR” 二、技术内容: 1. 通用型玄武岩纤维的基本性能指标 玄武岩纤维种类 通用型玄武岩纤维(B) 纱线拉伸强度 / N/tex ≥0.4 浸胶纱拉伸强度 / MPa ≥2000~<2500 浸胶纱拉伸弹性模量 / GPa ≥85 耐碱盐性 侵蚀后纱线拉伸强度 / N/tex ≥0.2 强度保留率 ≥50% 耐温性 热处理后纱线拉伸强度 / N/tex ≥0.2 强度保留率 ≥50% 2. 高强型玄武岩纤维 高强型玄武岩纤维分类性能指标 代号 浸胶纱拉伸强度/MPa 浸胶纱拉伸弹性模量/GPa BSⅢ ≥3500 ≥85 BSⅡ ≥3000<3500 ≥85 BSⅠ ≥2500~<3000 ≥85 3. 高模型玄武岩纤维 高模型玄武岩纤维分类性能指标 代号 浸胶纱拉伸强度/MPa 浸胶纱拉伸弹性模量/GPa BMⅢ ≥2000 ≥120 BMⅡ ≥2000 ≥110~<120 BMⅠ ≥2000 ≥100~<110 4. 耐碱盐型玄武岩纤维 耐碱盐型玄武岩纤维分类性能指标 代号 强度保留率% 侵蚀后纱线拉伸强度N/tex BASⅡ ≥75 ≥0.3 BASⅠ ≥65~<75 >0.26~<0.3 5. 耐温型玄武岩纤维类型 耐温型玄武岩纤维分类性能指标 代号 400℃,2h 500℃,2h 600℃,2h 800℃,2h 强度保留率% 绝对强度N/tex 强度保留率% 绝对强度N/tex 强度保留率% 绝对强度N/tex 强度保留率% 绝对强度N/tex BTRⅡ ≥75,>0.3; ≥40,≥0.16; ≥30,≥0.12 ; ≥10,≥0.04 BTRⅠ≥65~<75,>0.26~<0.3;≥30~<40,≥0.12~<0.16;≥20~<30,≥0.08~<0.12;0,0 备注:测试方法 (1)浸胶纱强度、弹性模量的测试方法参考GB/T 20310 (2)纱线的断裂强度的测试方法参考GB/T 7690-2013 (3)耐碱盐侵蚀测试,碱性处理条件参考EN13496:2002,0.5gCa(OH)2、1.0gNaOH、4.0gKOH;盐(海水)处理条件参考ASTM D1141-98(2003):24.53gNaCl、5.20gMgCl2、4.09gNa2SO4、1.16gCaCl2、0.70gKCl,共同溶于1L去离子水中,(60±2)℃,24h,测试原丝或合股纱线侵蚀前后的拉伸强度,计算强度保留率。 (4)耐温测试条件:在设定的温度下(例如400℃、500℃、600℃等),保温2小时后,测试原丝或合股纱线高温处理了前后的拉伸强度,计算强度保留率。