玄武岩纤维材料

本书全面系统地论述了玄武岩的类型与特征，玄武岩纤维原料的选择与加工，玄武岩纤维、岩棉、鳞片的生产原理与工艺，玄武岩材料的特性与应用，以及发展现状与前景，是目前唯一能检索到的有关玄武岩新材料的专著。书中内容丰富，资料详实，结构清晰，语言精练，理论深透。可供从事这方面工作的学者参考和学习。

1玄武岩——21世纪绿色新材料001

2玄武岩原料007

2.1玄武岩008

2.1.1碱性玄武岩010

2.1.2钙碱性玄武岩010

2.1.3拉斑玄武岩010

2.1.4高铝玄武岩010

2.2辉长岩与辉绿岩011

2.2.1辉绿岩011

2.2.2辉长岩011

2.3火山玻璃012

2.4玄武岩原料的选择014

2.5玄武岩原料的加工015

2.6玄武岩原料的配制016

2.7中国的玄武岩资源017

3玄武岩材料021

3.1玄武岩石材022

3.2玄武岩宝石023

3.3玄武岩铸石024

3.4玄武岩纤维与复合材料025

3.5玄武岩岩棉026

4连续玄武岩纤维031

4.1连续玄武岩纤维材料的研发简史032

4.2连续玄武岩纤维的生产流程034

4.3玄武岩纤维的主要生产设备036

4.3.1坩埚炉与池窑036

4.3.2漏钣037

4.3.3浸润剂039

4.3.4缠绕机041

4.4熔样042

4.4.1加热方式043

4.4.2熔体温度与黏度043

4.4.3残余晶047

4.5连续玄武岩纤维的成纤机理048

4.6化学组分对拉丝和纤维性能的影响051

4.7玄武岩纤维的性能054

4.7.1力学性能好，抗拉强度高055

4.7.2化学稳定性好，抗腐蚀性能强057

4.7.3隔热性能好，既耐高温又耐低温059

4.7.4介电系数高，绝缘性能好060

4.7.5良好的透波性能和吸波性能060

4.7.6吸声系数高，隔声效果好061

4.7.7吸湿性低，与水泥相容性好061

4.7.8玄武岩纤维与其他纤维性能的比较062

4.8玄武岩纤维材料的应用063

5玄武岩岩棉069

5.1玄武岩岩棉生产071

5.2玄武岩岩棉的性能075

5.3玄武岩岩棉的应用076

6玄武岩鳞片079

6.1玄武岩鳞片的形貌080

6.2玄武岩鳞片的性能081

6.3玄武岩鳞片的应用082

6.4玄武岩鳞片基保护层的性能084

7玄武岩纤维材料的发展态势087

7.1中国玄武岩纤维材料产业的发展状况088

7.1.1发展速度快，走在世界前列088

7.1.2玄武岩纤维材料产业分布090

7.2我国玄武岩纤维材料产业存在的主要问题091

7.3中国玄武岩纤维材料产业的发展前景094

参考文献098

附录中国玄武岩化学成分表103 2100433B

ISBN：9787122383075

版次：1

商品编码：12876323

品牌：化学工业出版社

包装：精装

开本：16开

出版时间：2021-07-01

用纸：胶版纸

页数：150

正文语种：中文

纤维材料的结构十分特别，首先它并不是通常意义上的连续介质，在纤维材料的内部存在大量的纤维与纤维、纤维与空气的界面，纤维与纤维之间的连接非常松散，在力学特性上具有十分独特的模量;其次，纤维材料中的孔隙是纤维之间自然形成的空隙，这些孔隙都是贯通孔隙，这使得纤维材料的有效孔隙率非常高；再次，纤维是一种长径比很大的物质形态，直径又十分的细小，容易发生弯曲变形，因此纤维材料也十分的柔软，形状适应性非常好。对此Pan认为纤维材料的一些特性与软物质结构（soft material）更为接近。从微观结构角度看，非织造或毡化法生产的纤维材料与植物或动物细胞极为相似。

英文写法为BASALT。

玄武岩

玄武岩是一种基性喷出岩，其化学成分与辉长岩相似，SiO2含量变化于45%～52%之间，K2O Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3 FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。玄武岩是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。1546年，G.阿格里科拉首次在地质文献中，用basalt这个词描述德国萨克森的黑色岩石。汉语玄武岩一词，引自日文。日本在兵库县玄武洞发现黑色橄榄玄武岩，故得名。

玄武岩体积密度为2.8～3.3g/cm3，致密者压缩强度很大，可高达300MPa，有时更高，存在玻璃质及气孔时则强度有所降低。玄武岩耐久性甚高，节理多，且节理面多成六边形。且具脆性，因而不易采得大块石料，由于气孔和杏仁构造常见，虽玄武岩地表上分布广泛，但可作饰面石材不多。

玄武岩磨片主要成份

玄武岩化学成分表

玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁（还有少量的氧化钾、氧化钠），其中二氧化硅含量最多，约占百分之四十五至五十左右

玄武岩的颜色，常见的多为黑色、黑褐或暗绿色。因其质地致密，它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但也有的玄武岩由于气孔特别多，重量便减轻，甚至在水中可以浮起来。因此，把这种多孔体轻的玄武岩，叫做"浮石"。 　玄武岩根据其成分不同可以分为拉斑玄武岩、碱性玄武岩、高铝玄武岩；

玄武岩磨片结构

按其结构不同可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、玄武玻璃；

玄武岩磨片充填矿物

按其充填矿物不同可分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等。

玄武岩磨片SiO2饱和程度

按SiO2饱和程度和碱性强弱，玄武岩被分为两大类：①拉斑玄武岩（即亚碱性玄武岩），是SiO2过饱和或饱和的岩石。不含橄榄石和霞石，以含斜方辉石、易变辉石为特征。它的SiO2与全碱的关系是(Na2O K2O)/(SiO2-39)的值小于0.37。

②碱性玄武岩,SiO2不饱和,富碱。含橄榄石和副长石（如霞石）、沸石等，后两种矿物有时与碱性长石或钾质中长石、钾质更长石一起，呈填隙物产于基质中;不含斜方辉石、易变辉石,仅含富钙的单斜辉石，即透辉石质普通辉石。(Na2O K2O)/(SiO2-39)的值大于0.37。

玄武岩磨片产出的构造环境

玄武岩

按产出的构造环境，玄武岩分4种： ①发育于深海洋脊的玄武岩。大致以每年1.5×1010吨速率自洋脊涌出，属拉斑玄武岩类，故又名深海拉斑玄武岩，以低含量的K2O、TiO2、全铁和P2O5、高含量的CaO，区别于其他玄武岩。由于海底扩张，来自洋脊的深海拉斑玄武岩成为洋壳的主要组成。 ②发育于洋盆内群岛和海山的玄武岩。一般由拉斑玄武岩和碱性玄武岩复合构成，其成因可能与上地幔热柱活动有关。 ③发育于岛弧和活动大陆边缘的玄武岩。一般近深海沟一侧和早期发育的是拉斑玄武岩，规模大，分布广，并可能是细碧角斑岩系列的组成部分；向大陆方向，碱含量增高，为碱性玄武岩，但也可以有拉斑玄武岩与之共生，它们形成于岛弧和造山活动最后阶段或稳定以后，通常规模较小而零散。所谓的高铝玄武岩以及共生的安山岩、英安岩、流纹岩等，出现于岛弧和造山带发育的中期。太古代晚期绿岩带的拉斑玄武岩，在成分和产状上可能相当于新生代岛弧的拉斑玄武岩。 ④发育于大陆内部的玄武岩。它包括由裂隙喷发的大规模泛流拉斑玄武岩和少量的碱性玄武岩，它们受陆壳花岗物质混染。

玄武岩磨片月球玄武岩

月球玄武岩

月球玄武岩是构成月球的主要岩石之一，由月球外层约200公里深处形成的岩泉，经多次喷发（至少5次）在月表结晶（约1050℃）而成。是月球上最年轻的岩石，形成于距今33～37亿年间，几乎相当于已知的地球最古老岩石。月球玄武岩细粒、多孔，主要由辉石、斜长石和钛铁矿组成。其中辉石含量约50～59%，普通辉石多于易变辉石;斜长石约20～29%，为培长石或钙长石;钛铁矿含量约10～18%。次要矿物有橄榄石、铬铁矿－钛尖晶石、陨硫铁、铁、方英石、金红石、磷灰石、白磷钙矿、铜、云母、镍黄铁矿及若干尚未鉴定出的矿物。月球玄武岩的化学成分变化较大,特别是Al2O3和FeO，分别变化于7～25%和5～25%之间，一般以贫硅，富钛、铁为特点。

玄武岩磨片矿物特性

由于玄武岩浆粘度小，流动性大，喷溢地表易形成大规模熔岩流和熔岩被，但也有呈层状侵入体的，如岩床等。

在高原地区常形成面积达数千至数十万平方千米的熔岩台地，有人称其为高原玄武岩，如印度的德干高原玄武岩。

在海洋则构成海岭和火山岛。与之有关的矿产有铜、钴、硫黄、冰洲石、宝石等，其本身亦可作耐酸铸石原料。

玄武岩中的柱状节理——在玄武岩熔岩流中，垂直冷凝面常发育成规则的六方柱状节理。

成因，一般认为，假设在均一基性的熔岩中有均匀分布的冷却中心（呈等边三角形分布，冷却中心距离彼此相等），然后，各向中心收缩，形成六方柱状节理。

多气孔状的玄武岩（浮石），因为它气孔多，又相当坚硬，因此，将它搀在混凝土里，可以使混凝土重量减轻，但仍很坚固，同时有隔音、隔热等特点，是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。浮石还是很好的研磨材料，可用来磨金属、磨石料。

玄武岩磨片国内分布

福建福鼎市白琳大嶂山的玄武岩储存量50000万立方米，矿石裸露地表，呈墨黑色、色调凝重高雅，是全国罕见的高级建筑板材，属全国建筑石材基地之一，被国务院建材总局命名“福鼎黑”。

镜泊湖北有瀑布状、波浪状的；莺歌岭一带有圆馒头状、宝塔状的；渤海镇和沙兰乡之间，是巨蟒状和熔岩隧道等。这里地质、地貌构造新颖、形态各异，丰富多彩。 山东沂水圈里乡，呈波浪状的分布全乡35平方公里，玄武岩储量350亿吨左右，山东平邑县境内也有大量品质优良的玄武岩。

安徽明光市玄武岩矿产资源丰富，大量分布于地处明光市城西的城西街道办事处， 307、309省道、104国道、蚌宁高速公路、津沪铁路贯穿全境，西徐工业区砂石专用码头可停靠500吨船只直航长江，地理位置优越，交通十分便利。现已探明的远景储量1.68亿吨，探明可开采储量3400万吨，在皖东地区储量最大，年开采加工量在100多万吨，经东南大学、同济大学科学技术检测为国家一级玄武岩。玄武岩是生产铸石的主要原料。铸石具有较高的耐化学腐蚀性和耐酸性能，具有较大的硬度和机械强度，广泛用于化工、冶金、电力、煤炭、建材、纺织和轻工等工业部门。玄武岩是生产玄武岩纸、石灰火山岩无熟料水泥、装饰板材、人造纤维的原料，还是陶瓷工业中的节能原料。