Базальтовые волокна являются исходным продуктом для изготовления различных материалов, которые применяются в энергетике, металлургии, нефтеперерабатывающей промышленности, на транспорте, в машиностроении, судостроении, химической промышленности, строительстве, авиации и космонавтике, криогенной технике, фарфоровой промышленности, производстве бумаги, оборонных отраслях.

Базальтовые волокна являются биологически нейтральным материалом, а изделия из этих волокон негорючие и не взрывоопасные. Базальтовые композиты могут заменить многие традиционно используемые материалы. Срок службы изделий из базальтовых волокон, без ухудшения технических свойств, превышает 50 лет. Главными преимуществами базальтовых волокон являются:

• низкий коэффициент теплопроводности + 0,038 Вт/(мК);
• температура применения от - 260 С до + 900 °С;
• высокая вибростойкость;
• негорючесть и пожаробезопасность;
• высокая химическая стойкость в щелочных и кислых средах;
• низкая гигроскопичность;
• экологическая безопасность.

Высокие физико-технические свойства волокон из горных пород позволяют создать и освоить производство высокоэффективных строительных, технических, теплозвукоизоляционных, композиционных материалов и изделий для различных отраслей промышленности.

На основе штапельных базальтовых волокон выпускается ассортимент новых эффективных базальтопластиковых материалов для теплоизоляции тепловых агрегатов, машин, что дает возможность существенно повысить их технико-экономические характеристики. Повышение эффективности теплоизоляции дает возможность повысить стабильность технологических процессов. Кроме этого, уменьшаются энергетические затраты, что позволяет снижать себестоимость выпускаемой продукции, улучшаются условия труда.

Эффективная изоляция разных объектов дает возможность увеличить срок службы изолируемых изделий. Однако, технико-экономические характеристики теплоизоляционных изделий зависят от плотности и толщины теплоизоляционного слоя. Кроме этого эффективность базальтоволокнистой изоляции зависит от количества и размера пор изоляционного материала, а также диаметра волокна, поскольку диаметр волокна, определяет не только размер пор, а и материалоемкость изоляции.

Основной характеристикой теплоизоляционного материала является теплопроводность, как передача тепла при наличии градиента температуры, и обусловлена тепловым движением частиц. Величина передачи тепла в высокодисперсном материале является показателем совокупности тепло- и массообменных процессов, протекающих в материалах, и зависит от интенсивности протекания таких процессов. Эффективность этих процессов определяют теплофизические свойства базальтоволокнистых материалов с учетом их механической структуры, пористости и химической природы волокна. Характерная особенность механической структуры штапельных базальтовых волокон заключается в том, что волокна находятся в беспорядочном расположении. Поэтому между волокнами имеются разные прослойки в виде пор разной величины и разного расположения.

Низкая теплопроводность ультра- и супертонких базальтовых штапельных волокон обусловлена их высокоразвитой поверхностью, что создает значительное множество пор, препятствующих конвекции и тепловому излучению газов. Низкая теплопроводность самого материала базальта также создает предпосылки повышению теплоизоляционных свойств теплоизоляции.

Применение литых базальтовых пористых изделий с закрытыми порами дает возможность получения прочных, легких изделий теплоизоляционного назначения различных габаритов и конфигураций. А выполнение трикотажных изделий из непрерывного базальтового волокна дает возможность изготавливать высокоэффективные звукоизоляционные изделия.

Учитывая термостойкость базальтовых волокон, а также гладкость их поверхности при одновременно высокой их прочности, имеется возможность применять их для фильтрации высокотемпературных газов, жидкостей и даже расплавов. В виду низкой теплопрозрачности расплавов базальта, изделия из этого материала могут быть применены и в других областях, например, в изделиях космического назначения, в изоляции поверхности космических устройств, в других областях техники.

Немаловажной характеристикой материалов являются звукопоглощающие свойства. Можно предположить, что, имея высокоразвитую пористую структуру и беспорядочное расположение волокон, базальтоволокнистые материалы обладают достаточно хорошим звукопоглощением. Исследованиями установлено, что звукопоглощающие свойства базальтоволокнистых материалов зависят от частоты звука, толщины слоя волокна, его плотности и других факторов. Для средних и высоких частот исследуемые волокна имеют более эффективные звукопоглощающие свойства, чем для низких.

Базальтовые волокна без разрушения выдерживают стерилизацию острым паром.

Как видно из схемы, на основе базальтовых волокон выпускается большая гамма изделий. На основе базальтовых штапельных волокон (тонких, супертонких) выпускаются теплоизоляционные плиты, шнуры, картоны, бумага и прошивные материалы. Использование 1 м³ вышеуказанных материалов позволяет сэкономить около 1 т условного топлива в год.

Благодаря использованию базальтоволокнистых наполнителей, созданы эффективные виброзвукопоглощающие мастики и листовые покрытия, которые нашли применение в спецтехнике, автомобилестроении, строительно-дорожной технике, медаппаратуре и др.

Базальтовые волокна нашли применение для получения искусственных субстратов выращивания растений в условиях защищенного грунта, а также в экологически замкнутых системах. Отличительными особенностями полученных материалов являются отсутствие пылевыделения, улучшение агротехнических свойств.

Эффективно показали себя базальтовые волокна при разработке покрытий, позволяющих осуществить защиту поверхности материалов различной химической природы от комплексного воздействия неблагоприятных факторов, микробиологической и химической коррозии, повышенных температур, вибрационных и истирающих нагрузок.

Таким образом, использование волокон из горных пород позволяет создать новые перспективные материалы и технологии.

Применение базальтовых волокон и материалов на их основе

Из базальтовых волокон можно производить достаточно много материалов различных типов, разновидностей. Непрерывные базальтовые волокна, базальтовые супертонкие, тонкие и грубые волокна, базальтовая чешуя благодаря своим характеристикам и свойствам имеют необычайно широкую перспективу применения в строительстве и различных отраслях промышленности.

Строительство

Строительные конструкционные и облицовочные пластики; армирующие штукатурные сетки; утепленные панели для сборных домов и конструкций перекрытий, подвесные потолки, противопожарные переборки, брандмауэры, огнестойкие двери, строительные пластики (непрерывные, супертонкие и тонкие волокна, прошивные материалы, теплоизоляционные плиты).

Базальтопластиковая арматура для строительства мостов, тоннелей, шпал железных дорог, метро, конструкционные материалы (непрерывные волокна).

Армирующие материалы: при производстве асфальтобетонных покрытий дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, дорожные сетки (непрерывные и грубые волокна, базальтопластиковая арматура)

Гидроизоляционные материалы (рулонные и листовые), кровельные материалы. Гидротехническое строительство – армирующие материалы для строительства плотин, материалы для ирригации земель (непрерывные утолщенные штапельные волокна).

Противопожарные материалы для строительства высотных домов и ответственных промышленных сооружений (прошивные холсты, картоны, плиты из штапельных тонких и супертонких волокон).

Строительство портовых сооружений, морских платформ – армирующие и конструкционные материалы из базальтопластиков (непрерывные и грубые базальтовые волокна, арматура).

Лакокрасочные стойкие антикоррозионные покрытия мостов, тоннелей, ответственных конструкций и сооружений, гидроизоляционные покрытия железобетонных конструкций. Негорючие и термостойкие лакокрасочные покрытия (чешуя).

Производство керамики, фарфора, строительных материалов – теплоизоляция печей и оборудования при производстве керамических и фарфоровых изделий (посуда, вазы, сантехнические изделия и др.), печей для производства кирпича, керамической плитки, цемента (картон и плиты на основе базальтовых супертонких волокон, прошивные изделия).

Машиностроение – композиционные материалы, конструкционные материалы, конструкции, работающие в условиях повышенных вибраций, знакопеременных нагрузок, сетки для армирования отрезных дисков, звукоизоляционные материалы, теплоизоляция термического оборудования. Фильтры очистки отходящих газов от пыли и промышленных стоков, изделия фрикционного назначения, виброзвукопоглощающие покрытия (непрерывные, супертонкие и тонкие штапельные волокна, базальтопластики, тканые и нетканые материалы).

Автомобилестроение – композиционные материалы, теплозвукоизоляционный материал для производства автомобильных глушителей, панелей, теплоизоляционных прокладок, экранов, пластиков, армирующий материал для производства тормозных колодок и дисков сцепления, конструкционных пластиков, негорючие композиционные материалы, корд для автомобильных покрышек, рубленые волокна для армирования пластмасс, виброзвукопоглощающие материалы. Материалы для изготовления топливных баков, баллонов сжатого природного газа. Антикоррозионные, ударно и износостойкие покрытия днищ автомобилей.

Судостроение – композиционные материалы стойкие к воздействию морской воды, теплозвукоизоляция судовых установок, оборудования, теплоизоляционные плиты для корпусов кораблей, переборок, конструкционные материалы. Малое судостроение – конструкции корпусов судов, надстроек. Коррозионностойкие, армированные лакокрасочные покрытия корпусов кораблей, судовых надстроек (непрерывные волокна, плиты и картоны на основе БСТВ).

Железнодорожный транспорт – композиционные конструкционные материалы и изделия, теплозвукоизоляция вагонов, армирование конструкционных пластиков, негорючие композиционные материалы, электроизоляционные материалы, стойкие лакокрасочные покрытия, армирующие материалы для производства тормозных колодок и дисков сцепления (непрерывные волокна, плиты на основе базальтовых супертонких волокон и глинистых связующих, базальтопластики).

Авиационная промышленность и ракетостроение – теплозвукоизолирующие маты, обшитые стекло- или кремнеземной тканью для теплозвукоизоляции двигателей и фюзеляжа, конструкционные композиционные и высокотемпературные материалы (базальтовые супертонкие волокна, базальтопластики).

Энергетика – композиционные материалы, теплоизоляция термического оборудования паровых котлов, турбин, теплотрасс, высоковольтные электроизоляционные материалы (непрерывные волокна, холсты из базальтовых супертонких штапельных волокон, плиты из БСТВ на глинистом связующем).

Атомная энергетика – негорючие теплоизоляционные и конструкционные материалы, противопожарные двери, кабельные проходки и др., материалы для радиоактивной защиты, контейнеры для хранения радиоактивных отходов (прошивные изделия из базальтовых супертонких штапельных волокон, непрерывные и грубые волокна, плиты).

Электронная промышленность – армирующий материал для производства плат, электроизоляционные материалы, конструкционные материалы корпусов электронной аппаратуры

Химическая промышленность – производство химически стойких материалов и изделий: труб, емкостей для хранения агрессивных жидкостей, кислот, щелочей, химических удобрений, пестицидов, ядовитых веществ. Химически стойкие защитные покрытия емкостей, трубопроводов, металлоконструкций, железобетонных конструкций.

Фильтры очистки от пыли, фильтрации промышленных стоков, высокотемпературные фильтры.

Нефтехимическая и газовая промышленность – химически и износостойкие защитные покрытия емкостей, трубопроводов, нефтепроводов. Базальтовые теплоизоляционные звукопоглощающие материалы компрессорных станций по перекачке газов. Негорючие покрытия и композиционные материалы. Пожаростойкие композиционные материалы. Теплозвукоизоляционные пожаростойкие перекрытия на плавучих нефтегазоводобывающих платформах.

Металлургия – теплоизоляционные материалы термического оборудования, печей, рекуператоров, трубопроводов, коммуникаций. Фильтры для очистки отходящих газов от пыли на горно-обогатительных и металлургических комбинатах, фильтры очистки сточных вод.

Криогенная техника и оборудование – теплоизоляционные материалы при производстве сжиженных газов, жидкого кислорода, азота и др.

Сельское хозяйство – геосетки и геотекстиль для укрепления почв, емкости для хранения и транспортировки жидких химических удобрений и пестицидов, легкосборные ангары, базальтопластиковые перекрытия, стойки и другие конструкционные изделия при сооружении животноводческих комплексов. Базальтопластиковые стойки для выращивания винограда. Материал для гидропоники при выращивании бактериальных культур, рассады растений и др.

Коммунальное хозяйство – материалы для очистных сооружений, трубы большого диаметра для подачи воды и сточных вод. Фильтры для тонкой очистки воздушных и жидких сред, коммунальных стоков, очистных сооружений, и другие.

Бытовая техника – сантехнические композиционные изделия, термоизоляция газовых и электрических шкафов, духовок, электрические печи и др.