CF6792 Ungezwirnter Basalt-Roving

Unverzwirnter Basalt-Roving Beschreibung

Unverzwirntes Basalt-Roving besteht aus kontinuierlichen, parallelen Filamenten, die aus geschmolzenem vulkanischem Basaltgestein extrudiert werden. Der Durchmesser wird präzise zwischen 9-17 μm kontrolliert, um die Harzinfiltration und die mechanische Verzahnung in Verbundstrukturen zu optimieren. Jedes Filament ist gleichmäßig mit einer Silanschicht aus mehreren Harzen beschichtet - typischerweise epoxidfunktionelle Silane, die mit phenolkompatiblen Additiven gemischt sind -, die darauf ausgelegt ist, kovalente Si-O-C-Bindungen mit duroplastischen Matrizen wie Epoxid-, Vinylester- und Phenolharzen zu bilden. Diese maßgeschneiderte Oberflächenbehandlung gewährleistet eine schnelle Benetzung (oft <60 Sekunden in Epoxid bei 25 °C) und maximiert gleichzeitig die Grenzflächenhaftung, um eine Delaminierung unter Belastung zu verhindern.

Die inhärente mineralische Zusammensetzung sorgt für eine außergewöhnliche thermische Belastbarkeit, so dass die strukturelle Integrität bei extremen Temperaturen (-260°C bis +700°C) ohne Pyrolyse oder Festigkeitsverlust erhalten bleibt, was für Aushärtungszyklen bei hohen Temperaturen (120-180°C) und anspruchsvolle Endanwendungen wie Luft- und Raumfahrtkomponenten oder Motorenteile von entscheidender Bedeutung ist. Mechanisch bietet das Roving eine Zugfestigkeit von 0,60-0,68 N/tex und einen Elastizitätsmodul von 91-100 GPa und übertrifft damit die Steifigkeit von E-Glas um 25-30 %, während die Dehnung bei 2,8-3,3 % liegt, um Sprödbrüche zu vermeiden. Wenn es in Gewebe gewebt oder mit Harzen infundiert wird, erhöht es die interlaminare Scherfestigkeit um 40 % und den Biegemodul um 50 % im Vergleich zu glasverstärkten Äquivalenten.

Das chemisch inerte Roving mit seiner amorphen Struktur nimmt nahezu keine Feuchtigkeit auf (<0,1 %) und verhindert so eine hydrolysebedingte Schwächung in feuchten Umgebungen. Die angeborene Beständigkeit gegen Säuren, Laugen, Meerwasser und organische Lösungsmittel - verstärkt durch die hydrophoben Eigenschaften der Schlichte - gewährleistet eine jahrzehntelange Haltbarkeit in maritimen, chemischen und Offshore-Anwendungen. Elektrisch nicht leitend und inhärent flammhemmend (LOI >75%), erfüllt es die strengen FST-Normen (Feuer-Rauch-Toxizität) für Flugzeuginnenräume und Tunnelauskleidungen.

Die ungedrehte Architektur und der extrem niedrige Fusselgehalt (≤10mg/kg) ermöglichen eine einwandfreie Verarbeitung in Webstühlen zur Herstellung hochfester Gewebe (z. B. biaxiale Gitter, unidirektionale Bänder) ohne Filamentabwurf. Diese Kombination von Eigenschaften - überragende Bündelungsintegrität, Korrosionsbeständigkeit, Ermüdungsbeständigkeit (2 x längere Lebensdauer als Glas bei zyklischer Belastung) und UV-Stabilität - macht es unverzichtbar für strukturelle Verbundwerkstoffe in Windturbinenholmen, Druckbehältern, Brückenverstärkungen und Schiffsrümpfen, wo Leichtgewicht und Nachhaltigkeit zusammenkommen (30 % geringerer CO₂-Fußabdruck als Glasfaser).

Anwendungen für ungezwirnte Basaltrovingfasern

In der Windenergie wird dieses Roving in großem Umfang für kritische tragende Komponenten wie Holmkappen und Wurzelverstärkungen in Turbinenblättern eingesetzt. Seine hohe Zugfestigkeit (0,60-0,68 N/tex), seine Ermüdungsbeständigkeit (2 x höher als E-Glas) und sein Modul (91-100 GPa) verlängern die Lebensdauer der Rotorblätter erheblich und ermöglichen längere, effizientere Konstruktionen, die extremen Wetterzyklen standhalten. Die Fähigkeit des Rovings, Epoxidharz schnell zu benetzen, beschleunigt den Vakuuminfusionsprozess und verkürzt die Produktionszeit für Multimegawatt-Turbinen um 25 %.

In der Luft- und Raumfahrt und im Verteidigungssektor wird das Roving in strukturellen Verbundwerkstoffen für Radome, Raketengehäuse und Kabineninnenräume eingesetzt. Seine Flamm-Rauch-Toxizität (FST) (LOI >75%) in Verbindung mit seiner thermischen Stabilität (-260°C bis +700°C) gewährleistet Sicherheit in Hochtemperaturumgebungen. Wenn es zu unidirektionalen Geweben gewebt wird, erreicht es eine 40 % höhere spezifische Festigkeit als Kohlefaser in Satellitenkomponenten und bietet gleichzeitig EMI-Abschirmung und Radartransparenz.

Die Schifffahrtstechnik nutzt die Unempfindlichkeit des Materials gegen Salzwasserkorrosion in Laminaten für Schiffsrümpfe, Decks und Verstärkungen von Offshore-Plattformen. Seine Hydrolysebeständigkeit (<0,1 % Feuchtigkeitsaufnahme) und sein chemischer Abbau verhindern Delaminationen in seewassergesättigten Verbundwerkstoffen und verdreifachen die Lebensdauer im Vergleich zu vergleichbaren Glasfasern. Der niedrige Fusselgehalt des Rovings (≤10mg/kg) ermöglicht außerdem ein reibungsloses Weben von hochdichten Bootsbaugeweben.

Zu den Anwendungen im Bereich der zivilen Infrastruktur gehören Verstärkungsgittergewebe für Brücken, Tunnel und seismische Nachrüstungen. Eingebettet in Epoxid- oder Vinylestermatrizen weisen basaltverstärkte Verbundwerkstoffe eine um 50 % höhere Rissfestigkeit auf als Stahlbewehrungen und eliminieren gleichzeitig Korrosionsrisiken. Seine Kompatibilität mit Phenolharzen unterstützt zudem feuerfeste Verkleidungen und Strukturplatten in Hochhäusern.

Druckbehälter für komprimiertes Erdgas (CNG) und Wasserstoffspeicher nutzen die hohe Ringfestigkeit und zyklische Druckbeständigkeit des Rovings. Mit Hilfe von Filamentwickelmaschinen wird eine Gewichtsreduzierung von 30 % gegenüber Tanks aus Kohlefasern erreicht, wobei die Integrität von Behältern des Typs IV bei einem Betriebsdruck von 700 bar erhalten bleibt.

Zu den neuen Anwendungen gehören Blattfedern für Kraftfahrzeuge (60 % leichter als Stahl), Kerne für Hochspannungsisolatoren (Durchschlagfestigkeit >35 kV/mm) und 3D-gedruckte Endlosfaserverbundwerkstoffe für die Robotik. Das Nachhaltigkeitsprofil des Rovings - 30 % weniger CO₂ als Glasfasern und Recyclingfähigkeit durch Pyrolyse - beschleunigt den Einsatz in grünen Technologiesektoren, die Lösungen für die Kreislaufwirtschaft suchen.

Verpackung von ungezwirntem Basalt-Roving

Unsere Produkte werden in maßgeschneiderten Kartons verschiedener Größen verpackt, die sich nach den Abmessungen des Materials richten. Kleine Artikel werden sicher in PP-Kartons verpackt, während größere Artikel in maßgeschneiderte Holzkisten gelegt werden. Wir sorgen für die strikte Einhaltung der Verpackungsanpassung und die Verwendung geeigneter Polstermaterialien, um einen optimalen Schutz während des Transports zu gewährleisten.

Verpackung: Karton, Holzkiste, oder kundenspezifisch.

Bitte sehen Sie sich die Verpackungsdetails zu Ihrer Information an.

Herstellungsprozess

1)Prüfverfahren

(1)Analyse der chemischen Zusammensetzung - Verifiziert mit Techniken wie GDMS oder XRF, um die Einhaltung der Reinheitsanforderungen zu gewährleisten.

(2)Prüfung der mechanischen Eigenschaften - Umfasst Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnungstests zur Bewertung der Materialleistung.

(3)Maßprüfung - Misst Dicke, Breite und Länge, um die Einhaltung der vorgegebenen Toleranzen zu gewährleisten.

(4)Prüfung der Oberflächenqualität - Überprüfung auf Defekte wie Kratzer, Risse oder Einschlüsse durch Sicht- und Ultraschallprüfung.

(5)Härteprüfung - Bestimmung der Materialhärte zur Bestätigung der Gleichmäßigkeit und mechanischen Zuverlässigkeit.

Detaillierte Informationen entnehmenSie bitte den SAM-Prüfverfahren.

Häufig gestellte Fragen zu ungedrehtem Basalt-Roving

Q1. Was ist ungedrehter Basalt-Roving?

Ein direktes, silanbeschichtetes Basaltfaserbündel mit parallelen Filamenten (ohne Drall), das für Epoxid-, Phenol- und Vinylesterharze entwickelt wurde. Seine optimierte Schlichtung gewährleistet eine schnelle Harzbenetzung (<60 Sekunden) und eine hervorragende Strangintegrität für das Weben von Hochleistungsverbundwerkstoffen.

Q2. Warum ist Basalt dem E-Glas-Roving vorzuziehen?

Basalt bietet eine 25-30% höhere Zugfestigkeit (0,60-0,68 N/tex), eine 3× bessere Korrosionsbeständigkeit, thermische Stabilität (-260°C bis +700°C) und eine 40% höhere interlaminare Scherfestigkeit in Verbundwerkstoffen. Ein um 30 % geringerer CO₂-Fußabdruck verbessert die Nachhaltigkeit.

Q3. Wie verhält sich das Material bei Webprozessen?

Der extrem niedrige Fusselgehalt(≤10mg/kg) und die hohe Bündelungskohäsion ermöglichen eine reibungslose Verarbeitung auf Greifer-/Nadelwebmaschinen (15-25 N Spannung). Es lässt sich einwandfrei zu biaxialen Gittern, unidirektionalen Bändern und 3D-Geweben verarbeiten, ohne dass es zu Filamentablösungen kommt.

Verwandte Informationen

1.übliche Vorbereitungsmethoden

Die Herstellung beginnt mit einer strengen Auswahl von hochreinem vulkanischem Basaltgestein, das zerkleinert, gewaschen und magnetisch abgetrennt wird, um metallische Verunreinigungen zu entfernen, so dass gleichmäßige 5-20 mm große Körner entstehen. Diese Rohstoffe werden in gas- oder elektrisch befeuerte Öfen mit einer Temperatur von 1.460 bis 1.500 °C gefüllt, wo der Basalt zu einer homogenen, viskositätskontrollierten Lava schmilzt. Das geschmolzene Material fließt in Buchsen aus einer Platin-Rhodium-Legierung mit präzisionsgefertigten Düsen, die auf einen Durchmesser von 9-17 μm kalibriert sind, wo es unter Hochgeschwindigkeitszug und schneller Luftabschreckung zu Endlosfilamenten verdünnt wird - ein entscheidender Schritt, der die amorphe Molekularstruktur festlegt, die für das Erreichen von Zugfestigkeiten von 0,60-0,68 N/tex unerlässlich ist.

Unmittelbar nach der Bildung durchlaufen die Filamente ein wässriges Schlichtebad, das eine Multi-Harz-Silan-Formulierung enthält - typischerweise eine Mischung aus epoxidfunktionellen Silanen (z. B. γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan), phenolkompatiblen Additiven und filmbildenden Polymeren - und bei 60-80 °C über Tauchwalzen aufgetragen wird. Diese Beschichtung kapselt jedes Filament gleichmäßig ein, um die chemische Bindung mit den duroplastischen Harzen zu optimieren und gleichzeitig die Reibung zwischen den Filamenten zu verringern; dadurch, dass bei der anschließenden Verarbeitung keine Verdrehung auftritt, bleibt die parallele Ausrichtung erhalten, die für die Verstärkung der Verbundwerkstoffe entscheidend ist. Die geschlichteten Filamente werden unter Mikrospannungskontrolle (15-25 N) zu unverdrillten Bündeln zusammengefasst, wobei die lineare Dichte durch Modulation der Anzahl der Düsenöffnungen und der Wickelgeschwindigkeit präzise zwischen 600-4.800 Tex eingestellt wird.

Kontinuierliche Rovings werden einer Infrarot-Vortrocknung bei 100-120°C unterzogen, um die Oberflächenfeuchtigkeit zu verdampfen, bevor sie in Mehrzonen-Konvektionsöfen gelangen, in denen die Schlichte bei 130-150°C 30-50 Minuten lang thermisch vernetzt wird, wodurch kovalente Bindungsstellen für Epoxid/Phenol-Matrizen aktiviert werden. Während dieser Phase überwachen elektrostatische Sensoren die Ausrichtung der Filamente, während Lasermikrometer die Konsistenz des Durchmessers überprüfen (±0,5 μm Toleranz). Die Rovings werden dann unter Stickstoffatmosphäre auf perforierte Polymerspulen gewickelt, um oxidativen Abbau zu verhindern, wobei die Spannungskontrolle sicherstellt, dass keine Verdrehungen auftreten.

Die abschließende Qualitätssicherung umfasst eine thermogravimetrische Schlichteanalyse (0,5-0,9 Gew.-%), Harzbenetzungsversuche (Validierung der <60-Sekunden-Epoxidinfusion bei 25 °C) und mechanische Prüfungen auf Fusselbeständigkeit (≤10mg/kg) und Strangintegrität. Rovings, die Zugfestigkeit (>0,60 N/tex), Feuchtigkeitsgehalt (<0.1%) und thermische Stabilität (-260°C bis +700°C) erfüllen, werden in aluminiumbeschichteten Beuteln mit Feuchtigkeitsbarriere unter Inertgas verpackt und sind 12 Monate lang lagerstabil, um zu Verbundstoffen gewebt oder direkt in Windenergie-, Luft- und Raumfahrt- und Schiffsanwendungen, die Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit erfordern, verstärkt zu werden.