第28卷第10期2019年10%中国矿业CHINA MINING MAGAZINEVol.28,No.10Oct.2019矿业综述中国玄武岩纤维材料产业的发展态势丁宝明】，张蕾2,刘嘉麒2（1.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；2.中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029）摘要：玄武岩是火山喷发形成的火山岩中的一类岩石，在地球上广泛分布。
传统的玄武岩开发利用多用于建筑材料和石料等，并没有很好地发挥玄武岩的特点和优势。
随着玄武岩连续纤维的出现，玄武岩的开发、生产、应用质玄武岩纤维的基！玄武岩纤维的性能，重点分析了玄武岩连续纤维产业的发展现状、存在问题，最后提出了建议。
关键词：玄武岩％玄武岩纤维％纤维材料％产业发展中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：1004-4051（2019）10-0001-05Development trend of basalt fiber materials industry in ChinaDING Baoming1,ZHANG Lei2,LIU Jiaqi2(1.School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing100083,China；2.Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing100029,China)Abstract:Basalt is a kind of rock in volcanic rocks formed by volcanic eruption and widely distributed on the earth.Traditional development and utilization of basalt are mostly used in building materials and stone materials,but these applications do not give full play to the advantages of basalt.With the emergence of coninuousbasal fibers!-hedevelopmen-producionandapplica-ionofbasal havemadeaqualia-iveleap.In-his paper!-he au-horsin-roduce-he basic si-ua-ion of coninuous basal fibers and properies of continuous basalt fibers at first,emphatically analyze the development status and existing problems of continuouFbaFaltfiberinduFtry atlaFtprovidetheFeveralFuggeFtionF.Keywords:basalt；continuous basalt fiber；fiber materials；industry development1基本概况1.1玄武岩及玄武岩连续纤维玄武岩是火山喷发形成的火山岩中的一类岩石，在地球上广泛分布。
通常呈黑色或深灰色，也有;质结构、致密坚硬，块状或气孔状构造，柱状节理发育；比重在2.6〜3.0kg/m3之间；主要由基性斜长石和辉石（单斜辉石和斜方辉石）组成！含有橄榄石、角闪石、石榴子石以及含铁、钛矿物&根据岩石的化学成矿物组合，可分为碱性玄武岩、钙碱性玄武岩、拉斑玄武岩和高铝玄武岩四个系列，其SiO2含量一般在45%〜53%之间，碱性越强,SiO2含量收稿日期：2019-08-27责任编辑：赵奎涛基金项目：水城县玄武岩纤维产业关键技术研发及应用项目资助作者简介：丁宝明（1991—）,博士研究生，主要研究方向玄武岩纤维矿石原料均质化及玄武岩纤维成丝基理,E-mail;dingcugb@；刘嘉麒（1941—）,男，辽宁丹东人，满族，中共党员，理学博士，中国科学院院士，地质学家&现任中国科学院地质与地球物理研究所研究员，中国科学院大学、吉林大学、中国地质大学、南开大学、沈阳师范大学等校兼职教授，国家林业和草原局世界遗产专家委员会主任，中国地质学会旅游地学与地质公园研究会副主任，国际单成因火山作用委员会领导成员（联合主席），国际第四纪研究联合会（（NQUA）地层委员会表决委员等职&通讯作者简介：张蕾（1987—）,硕士，工程师，研究方向玄武岩纤维矿石原料均质化及玄武岩纤维成丝基理，E-mail;manxuenuc@.引用格式:丁宝明，张蕾,刘嘉麒.中国玄武岩纤维材料产业的发展态势（］.中国矿业，2019,28（10）1-5.doi;10.12075/j.issn.10044051. 2019100302中国矿业第28卷相对越低!往往含有橄榄石等基性矿物!而拉斑玄武岩的SiO2含量相对高，不含橄榄石等基性矿物，却可现石英工。
玄武岩主要用作料中的铺路石子或者各中设石料，一部分用于生产铸石、岩棉等。
总体来看,传统方式玄武岩的开发利用实现对玄武岩生产应用价值的较大提升&玄武岩连续纤维现，玄武岩的开发、生产、应用质&玄武岩纤维种纯天然、非人工合成的高技术纤维，是以纯天然火山岩玄武岩为原料，在1450〜1500_熔融后，通过fg合金拉丝漏板高速拉制而成纤维,除具有高强度、高模量等特点外，还具有耐高温及低温佳、耐酸碱、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、防火、过、抗强度强度高、适于各种用等因此，玄武岩连续纤维可广泛用防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料及等领域&玄武岩纤维是我国四大高性能纤维（碳纤维、芳、超高分子纤维、玄武岩纤维）之一，被誉为21“火山岩变丝，点石成金”的新型环保纤维⑶& 1.2国内玄武岩连续纤维基本情况玄武岩纤维生产技术的研究开发工作始于苏联时期，在I960年期生产玄武岩纤维，随之年的玄武岩纤维及其制计生研发工作&第业化生产1985年;纤维实（TZI）建成产，采用200孔漏板、组合炉拉丝&1990年，我国开始对玄武岩纤维进行研究，2000年后国家开，并于2002年将“玄武岩连续纤维及其复合材料”项目列入国家86G计划，先后已有G0多家企业加入到玄武岩纤维的生产和应用开发中&在纤维生产：研制开发方较成果！主识产玄武岩纤维制造技术及工艺！国际领先水平（4）&国内对玄武岩纤维的研究虽然起步!来居上，现年产量吨级大&2玄武岩连续纤维及性能2.1!玄武岩纤维玄武岩纤维熔融拉丝概念由法国人PAULDHE于1922年首先提出，是一种以纯天然玄武岩矿石为原料，在高温熔融过fg合金拉丝漏板高速拉制而成质纤维&由玄武岩无机硅酸盐，它经过两次（火山喷发时一次，熔炉熔化时一次）高温（1450〜1500_）锻烧，在生产过程中、废物及有毒物质释放!产业，这与在熔制过程中产生大量温室气体其他纤维产业相比质。
每生产1kg玄武岩纤维量为G〜4kW・h,在所有高性纤维的生产过程中，连续玄武岩纤维（电或）相对较低&玄武岩纤维生产、低、可与当今社济转型的主流和导向发展济相，成为各个地方产业转选择&因其具有高强度、高模量、耐高温及低温扌佳、耐酸碱、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、防火、过、抗强度强度高、各种用等&目前应用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、医学、农业、工程及建筑等领域（图1）5⑺&图1玄武岩纤维原丝和高倍显微镜下的玄武岩纤维Fig.1Basalt fibers precursor and basalt fibers under high power microscopy2.2玄武岩连续纤维的性能1）抗拉强度高，力学&玄武岩连续纤维的密度为2.65〜G00g/cm G，莫氏硬度5〜6度，抗拉强度为3000〜4800MP3,具有优异的耐磨抗拉增强，在70_水作用下,其强度可保持1200h,而一般玻璃纤维不到200h便失去强度；在100〜第10期丁宝明，等：中国玄武岩纤维材料产业的发展态势3250_温度下的拉伸强度可提高30%，而一般玻璃纤维却下降23%，在水泥等碱质中持高度稳定性，可用作混凝土增强材料,不仅抗拉强度高、弹模高、开裂小，而且高弯拉强度，在桥梁等方面显示大，在抗震救灾和体育用材等方面也有潜在应用[8-12]&2）耐腐蚀性强，化学稳定&玄武岩连续纤维的原料是玄武岩矿石经高温熔融成纤，而天然的玄武岩化学性质稳定酸盐，所以玄武岩纤维的化学稳定性较好&玄武岩纤维经过NaOH 溶液处理，强度保留率在60%以上；经过Ca （OH）溶液处理，强度保留率在87%以上&而经过HCl溶液处理，强度保留率在90%以上&由此可以看出，酸碱溶液对玄武岩纤维的力学影响不大&3）介电系数高，绝缘性能好。
玄武岩纤维的电阻率为1X10】2#・m,具绝缘，可用来制造仪器仪表、电动机及各种电器中的配件&应用门浸润剂处理过的玄武岩纤维，其 损耗角正比一般纤维还低50%，可用于制耐热料皿&4）热传导系数低，阻燃性能好。
玄武岩纤维为非酸盐物质，热传导系数低，绝热扌，无热现象&其使用温度范围一般为一269〜700_，软化点为960_，高纤维纤维的最高使用温度&500_抗热振稳定性仍不，原始质量分数损失不到0.02,在600_工作时，其断后强度仍持原始强度的80%&可用于制防火毯、防火帘等料和高温过滤领过滤基布、过滤材料、耐咼温毡等&另一方面，玄武岩纤维也耐低温，它长期处于低温（—196_）液氮介质中，强度也不改变，是有效的低温绝热材料，用其制作的各种器太空、高寒和南北极地区具用途&5）与水泥相容性好，握裹力强&玄武岩纤维与硅酸盐水泥是同类化学物质，纤维与基体材料的匹配性能优良，有天然相容性，在水泥混凝土结构抗裂及补强中具有无可替，能大大改善抗裂性动载疲劳性能，是目前用于水泥混凝土中1匹配、性价比最佳的纤维材料。
在超载运件，有助强公路的抗龟裂老化能力，延长路面的使用&同时，玄武岩纤维低于0.1%，具有较强的防渗抗裂功效，可用于高速公路、、头、水等基础设施领域s，3,5皿&6）弹性模量高&玄武岩纤维的弹性模量与昂贵的S纤维相近，强度相当；用于织造织物重量在150〜210g/m2的产，织造性能良好；可用以代替S玻璃纤维制造绝热制合材料，制造硬质装甲和各种GFRP产品。