连续玄武岩纤维工艺学

　　本书全面介绍了连续玄武岩纤维生产工艺各流程的基本原理、方法及关键技术，以“多元均配混配技术及理论体系”的原料均质化、熔体均质化控制为主线，按玄武岩纤维生产工艺流程分章节详细介绍了连续玄武岩纤维的矿石原料均配与多元混配、无硅酸盐生成阶段矿石熔制、纤维成形、性能设计及高性能化、表面处理、制品制造等理论、方法、工艺，以及玄武岩纤维产品应用等内容。本书可供大专院校、科研院所从事玄武岩纤维制备技术研究的科研人员以及连续玄武岩纤维生产企业从事生产实践的技术人员阅读。也可作为纤维增强树脂基复合材料领域研发人员的参考资料。

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1 连续玄武岩纤维概述 001
1.1　连续玄武岩纤维发展历程 003
1.2　连续玄武岩纤维生产工艺特点 007
1.3　连续玄武岩纤维性能及应用 012
1.3.1　连续玄武岩纤维的性能 012
1.3.2　连续玄武岩纤维的创新应用 013
1.4　连续玄武岩纤维的发展趋势 017
参考文献 019

2 连续玄武岩纤维原料 020
2.1　火成岩 021
2.1.1　火成岩的结构与构造 022
2.1.2　火成岩的成分及分类 023
2.2　连续玄武岩纤维矿石原料中的矿物成分 027
2.2.1　连续玄武岩纤维原料中的火山岩 027
2.2.2　火山岩中常见的矿物成分 029
2.2.3　矿物的物理性质 033
2.2.4　矿物的结构 035
2.2.5　矿物的鉴定方法 038
2.3　连续玄武岩纤维矿石原料的化学成分 044
2.3.1　化学成分 044
2.3.2　化学成分在玄武岩玻璃网络中的作用 045
2.3.3　化学成分在连续玄武岩纤维中的作用 045
2.3.4　矿石的化学成分检测方法 048
2.4　连续玄武岩纤维用玄武岩矿石原料的选料方法 050
2.4.1　玄武岩矿石原料的矿物成分与化学成分的相互关系 051
2.4.2　玄武岩矿石原料的初选方法 052
2.4.3　玄武岩矿石原料的精选方法 052
2.5　连续玄武岩纤维矿石原料的多元均配混配技术及理论体系 053
2.5.1　连续玄武岩纤维矿石原料的多元均配混配基本理念 053
2.5.2　连续玄武岩纤维矿石原料的多元均配混配机制和基本原理 054
2.5.3　连续玄武岩纤维矿石原料的多元均配混配技术路线及方法 058
2.5.4　连续玄武岩纤维矿石原料数据库及其计算软件的建立 062
参考文献 063

3 玄武岩矿石熔制工艺及装备 064
3.1　玄武岩矿石熔制工艺原理 065
3.1.1　玄武岩矿石各组分的反应和变化 065
3.1.2　玄武岩玻璃的结构 068
3.1.3　玄武岩玻璃的熔制机理 072
3.1.4　玄武岩玻璃的熔制过程 073
3.1.5　玄武岩玻璃熔体性能参数及测试方法 074
3.2　玄武岩矿石熔制装备 079
3.2.1　窑炉窑体结构设计 080
3.2.2　加热方式 081
3.2.3　坩埚炉 083
3.2.4　池窑 086
3.2.5　异形窑炉 091
3.3　附属设备 097
3.3.1　投料机 097
3.3.2　液面高度自动化控制仪 098
3.3.3　电极 100
3.3.4　燃烧器 104
3.4　连续玄武岩纤维窑炉用耐火材料 107
3.4.1 连续玄武岩纤维窑炉常用耐火材料 107
3.4.2 玄武岩熔体对耐火材料的侵蚀 108
3.5　玄武岩熔体的质量控制 112
参考文献 114

4 连续玄武岩纤维成形工艺 116
4.1　连续玄武岩纤维成形原理 118
4.2　连续玄武岩纤维拉丝漏板 119
4.2.1　漏板设计及要求 120
4.2.2　漏嘴设计及要求 122
4.2.3　漏板成形方法 123
4.2.4　连续玄武岩纤维拉丝用抗高温蠕变漏板 123
4.3　拉丝装置中附属部件 128
4.3.1 冷却器 128
4.3.2 喷雾器 129
4.3.3 涂油器 130
4.3.4 分束器 130
4.3.5 集束器 131
4.4　连续玄武岩纤维拉丝工艺 131
4.4.1 拉丝机 131
4.4.2 拉丝工艺位置线 132
4.5　智能制造 134
4.5.1　“智能制造”的概念 134
4.5.2 玻璃纤维工业生产制造现状 135
4.5.3 连续玄武岩纤维工厂生产过程自动化设计 135
4.5.4　连续玄武岩纤维企业实施智能化关注事项 136
4.6　连续玄武岩纤维质量评价 137
4.6.1　外观 137
4.6.2　纤维直径 137
4.6.3　线密度 138
4.6.4　含水率 138
4.6.5　含油率 138
4.6.6　纱线断裂强力 139
4.6.7　耐碱性 140
4.6.8　耐温性 140
4.6.9　浸胶纱强度及弹性模量 140
参考文献 141

5 连续玄武岩纤维的性能设计 142
5.1　化学成分对连续玄武岩纤维物化性能的影响 143
5.1.1　拉伸强度 143
5.1.2　弹性模量 146
5.1.3　热学性能 147
5.1.4　化学稳定性 149
5.1.5　密度 150
5.1.6　电学性能 151
5.1.7　隔声性能 153
5.2　矿物成分对连续玄武岩纤维物化性能的影响 154
5.2.1　矿物成分及性质 154
5.2.2　矿物成分对连续玄武岩纤维的物理化学性能的影响 155
5.3　化学成分对连续玄武岩纤维成形工艺性能的影响 156
5.3.1　黏度 156
5.3.2　析晶性能 160
5.3.3 硬化速率 161
5.3.4　表面张力 161
5.4　矿物成分对连续玄武岩纤维成形工艺性能的影响 162
5.4.1　矿物成分对黏度的影响 162
5.4.2　矿物成分对析晶性能的影响 163
5.5　高性能连续玄武岩纤维的稳定化生产技术 164
5.5.1　矿石原料的质量管理 164
5.5.2　玄武岩玻璃液的均质化 165
5.6　连续玄武岩纤维的高性能化 166
5.6.1　高强度连续玄武岩纤维 166
5.6.2　高模量连续玄武岩纤维 168
5.6.3　耐高温连续玄武岩纤维 170
5.6.4　耐碱连续玄武岩纤维 171
参考文献 174

6 连续玄武岩纤维浸润剂 176
6.1　纤维的表面处理概述 177
6.1.1　浸润剂概述 178
6.1.2　浸润剂的黏结机理 179
6.1.3　玻璃纤维浸润剂 180
6.1.4　碳纤维上浆剂 182
6.2　连续玄武岩纤维浸润剂 185
6.2.1　连续玄武岩纤维的表面特性 185
6.2.2　连续玄武岩纤维浸润剂的分类 186
6.2.3　连续玄武岩纤维浸润剂的主要组分 187
6.2.4　连续玄武岩纤维浸润剂的制备工艺 192
6.3　连续玄武岩纤维浸润剂现状和发展方向 195
6.3.1　连续玄武岩纤维浸润剂现状 195
6.3.2　连续玄武岩纤维浸润剂的发展方向 198
参考文献 199

7 连续玄武岩纤维制品 201
7.1　连续玄武岩纤维纱线 202
7.1.1　连续玄武岩纤维无捻粗纱 202
7.1.2　连续玄武岩纤维有捻纱 205
7.1.3　连续玄武岩纤维短切纱 207
7.1.4　连续玄武岩纤维膨体纱 210
7.2　连续玄武岩纤维织物 211
7.2.1　连续玄武岩纤维无捻粗纱织物 211
7.2.2 连续玄武岩纤维有捻纱织物 213
7.2.3　连续玄武岩纤维立体织物 217
7.3　连续玄武岩纤维无纺织物 218
7.3.1　连续玄武岩纤维短切原丝毡 219
7.3.2　连续玄武岩纤维连续原丝毡 219
7.3.3　连续玄武岩纤维针刺毡 220
7.4　连续玄武岩纤维复合材料 221
7.4.1　连续玄武岩纤维复合筋材 221
7.4.2　连续玄武岩纤维复合网格 226
7.4.3　连续玄武岩纤维土工格栅 227
7.4.4　连续玄武岩纤维复合板材 228
7.4.5　连续玄武岩纤维复合型材 229
7.4.6　连续玄武岩纤维预浸料 231
7.4.7　连续玄武岩纤维增强热塑性塑料（PE/PP）粒子 231
7.5　连续玄武岩纤维制品的应用 232
7.5.1　土建交通领域 232
7.5.2　汽车船舶领域 233
7.5.3　化工领域 234
7.5.4　风力发电领域 234
7.5.5　电力设施领域 235
7.5.6　环保领域 236
7.5.7　航天航空、国防军工领域 237
7.5.8　海洋领域 237
7.5.9　橡胶领域 237
参考文献 238