باسالت‏‏، خواص و كاربردها

موادي براي قرن ۲۱
باسالت سنگي است كه تقريباً در سرتاسر جهان يافت مي شود. مورد استفادة اصلي آن در ساخت و ساز و مهندسي و موارد صنعتي و نيز شاهراهها (اتوبانها) است. با وجود اين عموماً افراد نمي دانند كه از باسالت مي شود در امر توليد استفاده كرد و آنرا به صورت الياف نازك،

خيلي نازك و بسيار بسيار نازك درآورد. از نظر پايداري گرمائي و حرارتي و ويژگي هاي عايقسازي صدا، مقاومت در مقابل ارتعاش و دوام الياف باسالتي عذاب نسبت به ساير مواد خام تك جزئي مزاياي فراواني دارند.

عموماً الياف پيوسته باسالت گروه كاملاً جديدي از مواد كمپوزيت و محصولات را شكل مي دهند. باسالت هيچ گونه واكنش سمي با آب يا هوا نمي دهد و غير قابل اشتعال بوده و ضد انفجار است.

هنگام تماس با ساير مواد شيميايي، باسالت هيچ گونه واكنش مضر براي سلامتي و محيط زيست صورت نمي دهد. باسالت تقريباً مي تواند جاي تمام كاربردهاي آزبست را بگيرد و از نظر خواص ايزوله كردن (عايقسازي) حرارتي سه برابر بيشتر از آزبست عملكرد خوبي دارد. كامپوزيت هاي مبتني بر باسالت مي توانند جاي پلاستيك هاي تقويت شده شناخته شده و فولاد را بگيرند (يك كيلوگرم تقويت با باسالت مساوي ۶/۹ كيلوگرم فولاد است).

عمر لوله هاي باسالتي كه براي بسياري از كاربردها طراحي شده‌اند، بدون نياز به نگهداري شيميايي و يا الكتريكي و فني حدود ۵۰ سال است.

الياف باسالتي همراه با الياف كربني يا سراميكي و نيز ساير فلزات است در پيشرفته ترين كاربردهاي فعلي در حال استفاده اند و مي توانند مواد كمپوزيتي هيبريدي جديد و فن آوريهاي جديدي را در اين مورد توسعه دهند.

خواص ويژة باسالت باعث كاهش هزينه و قيمت محصول مي شود و عملكرد آنرا ارتقاء مي دهد. در روسيه بيش از يكصد كاربرد جديد ساخت و توليد منحصر به فرد با استفاده از مواد فيبر باسالتي توسعه يافته و به صورت اختراع ثبت شده است.

• عايقسازي حرارتي و صوتي
• لوله با مصارف متعدد
• ميله ها و اتصالات
• مواد اصطكاكي • تورهاي فايبريك و prepregها
• پلاستيك هاي ساختاري
• پلاستيك هاي عايقسازي

توضيح:
– باسالتها از زمره مواد معدني هستند كه از سنگهاي مذاب زيرزميني به صورت طبيعي ساخته شده اند. آنها فشرده شده‌ي سنگهاي خوب آسياب شده هستند كه رنگ سبز بسيار تيره يا مشكي دارند و وقتي سنگهاي مذاب زيرزميني از بخشهاي عميق به پوسته زمين مي رسند و جامد مي گردند، بوجود مي آيند.

– صفحات قديمي قدري نامرغوب تر هستند و حالا تقريباً در وضعيت هشدار هستند، اما همچنان رنگ تيره اي دارند و از دهانه آتشفشان در مقادير زياد فوران مي كنند، در اثر فشار مي شكنند و به عنوان «دام صخره» فروخته مي شوند. باسالت سخت، فشرده،‌سنگ مذاب آتشفشان كه به طور اصلي تشكيل شده از olivin , pyroxene, plagioclase و اغلب ظاهري شيشه اي دارند.

تركيبات شيميايي موجود:
الف) pyroxene , plagioclase
ب) رشته هاي قطع شده بوسيله يك ابزار اندازه كردن، كه آنها به طور زيادي با epoxy و رزين هاي phenolic سازگار مي كند.
تركيبات فيزيكي موجود:

الف) اساساً به عنوان تكه هاي فشرده شده و بريده شده يا رشته هاي دراز
ب) طول رشته بريده شده: mm2
ج) قطر رشته بريده شده: microns 9

خواص اسمي:
– قدرت انعطاف بالا
– مقاومت مادة شكل دهنده نمك هاي شيميايي در تركيب با اسيدها
– هدايت دمايي بالا
– بدون خطرات براي سلامتي

– كاملاً مقاوم در مقابل ريسك هاي محيطي
– مقاوم در برابر اسيدها و محرك هاي شيميايي
– بخش E برتر، نتايج عالي در كار در محيط هايي با شرايط مختلف، سه برابر فولاد
– مقاومت خستگي خوب

– خاصيت الكترومغناطيسي
خاصيت هاي فيزيكي اسمي
Nominal Physical Constants:
Density (lbs.cu.ft.) 100 to 110
Tensile Strength (psi) 500k to 550k
Sintering Temperature (oC) 1050

Operating Temperature (oC) -265 to +600
Modulus of Elasticity (kg/ mm3) 9100-1100
Creep None
Mohs Hardness 5 to 9
Melting Point (deg.C) 1450

Elongation At Break (%) 3.15
Refractive Index 1.62
Elastic Modulus 89

كاربردهاي نوعي
• سنگ هاي ساختماني، مخلوط بتن، بالاست راه آهن، توليد الياف نساجي با كيفيت بالا، كاشي هاي كف، مواد مقاوم در برابر اسيد براي استفاده هاي صنعتي شديد، پشم شيشه، لوله هاي پلاستيك باسالتي، ايرانيت هاي فيبر باسالتي، لايه هاي باسالتي به عنوان پوشش محافظ، باسالت عايقساز گرما براي استفاده هاي صنعتي، پشم شيشه و …

• باسالت بهترين تقويت كننده براي بتن است چون مقاومت كششي بالائي داشته و در مقابل قلياها مقاومت دارد.
• تقويت براي كمپوزيت ها، رزينهاي اپوكسي/ پلي استر و پلاستيك هاي مورد استفاده در صفات اصطكاكي مانند لنت هاي ترمز و آسترها.

• ساخت mat / felt باسالتي
• كاربردهاي ايزولاسيون دماي بالا

• مواد فيبري حفاظتي غيرفعال
• پركننده براي گچ و لايه هاي بين ديوارها
• پركنندة muffler مورد استفاده براي صنايع اتومبيل با عملكرد بالا.
نوع بسته بندي:

شيشه اي،‌ به صورت طبلك،‌ كيسه هاي كاغذي چند لايه، كيسه هاي بزرگ توده اي و كانتينرهاي fiberboard.

زمينه هاي كاربرد:
مهندسي برق، قطعات پيچيده اي كه نيازمند ويژگي هاي دي الكتريك زياد مي باشند. ساخت و ساز: قطعات ساخته شده از باسالت- پلاستيك در مقابل رطوبت، برف، دما و تابش خورشيد و محيط هاي اسيدي و قليايي مقاومند.

ماشين سازي، قطعات يا بلوكهايي كه تحت دما يا جريان گاز بالا كار مي كنند. براي مثال سپر حرارتي يك شاتل فضايي در هنگام برگشت به زمين.

واشرها و قطعات و ضمائم غيرفلزي
عايقسازي حرارتي و صوتي كاملاً غيرقابل اشتعال براي كابين ها، محفظه هاي موتور، ترن هاي مترو، كشتي ها و هواپيماها.
صفحات مدار الكتريكي و الكترونيكي، لنت هاي ترمز ماشين ها، هواپيما و قطعات كابين‌ها و ترنهاي مترو.

صفحات (ديسك) هاي اختصاصي براي تأسيسات ماشين و تراكتور.
تقويت لاستيك صنعتي و ساير محصولات و مواد.
تسمه براي نوار نقاله هاي با بار زياد.

ايمني محيطي
صفحات محافظتي در مقابل تابش الكترومغناطيسي و خوانده شدن اطلاعات.
زره بندي نسل جديد براي حفاظت فردي و دسته جمعي.
لباسهاي كاري ضد آتش و محافظ در مقابل گرما
كانتينر براي دفن مواد بسيار سمي و زايد.
هيترهاي باسالت كربن براي لباسها، اتاقها، انكوباتورها و …

لوله هاي باسالت- پلاستيك
اين لوله هاي كمپوزيتي فيبر- باسالت با مخلوط كردن فيبرهاي باسالتي، فابريك ها و prepegs به همراه يك پيوند دهنده (چسب) بدست مي آيند.
اين لوله ها به عنوان آستر شفت ها، اجزاء ساختماني براي انتقال مايعات خورنده و گازها در خدمات صنعتي و تجاري و كشاورزي مورد مصرف دارند.

ساير زمينه هاي كاربرد احتمالي لوله هاي باسالتي عبارتند از: پايه هاي آنتن ها براي مقاصد ساختماني و مخابراتي.
در حال حاضر اختلاف قيمت بين لوله هاي فلزي و كمپوزيتي رفته رفته كمتر مي شود و بنا به مزاياي بسيار زياد لوله هاي كمپوزيتي تعويض لوله هاي فرسودة قديمي با لوله‌هاي كمپوزيتي جديد در حال افزايش است.

۱- وزن به ازاء واحد طول لوله هاي باسالت- پلاستيك حدود ۳ تا ۴ برابر كمتر از لوله هاي فولادي است. بنابراين در هزينه نصب