[00103397]玄武岩拉制纤维理论评价矩阵与实践

开发出玄武岩拉制纤维可行性评价的理论分析矩阵。通过计算能评判玄武岩原料的级別，并通过实验研究对矩阵进行了验证。该矩阵为玄武岩纤维生产厂筛选原料具有实际应用价值。 　　背景介绍：连续玄武岩纤维的生产离不开SiO2-MgO-CaO-Al2O3多元体系高温相图。目前尚无Di-An-Fo-SiO2体系中Di-Fo-SiO2面沿着An方向的实验数据，而这一区域液相面的走向对纤维拉丝极为重要。熔体粘度（n）调控是玄武岩纤维拉制的关键，排除熔体端员组分（活度）、温度（T）的影响之外，氧逸度（fO2）等环境因素对ri的影响也极大。基于Adam-Gibbs粘度计算公式及最新的VFT方程需要熔体结构弛豫时间（T），扩散活化能（Ei），位型墒（sc）及非桥氧比例（NBO/T值）等参数，但该类参数在富FeO硅酸盐体系尚无报道，解决这类问题可从熔体结构入手。基于相图学，本课题组开发出玄武岩拉制纤维可行性评价的理论分析矩阵，通过分析铁偏离系数、钙碱钠碱、酸度偏离系数、粘度偏离系数等指标评价，能获得玄武岩原料等级。本组实验发现尖晶石（MgFe2O4）在玄武岩熔体结晶过程中是亚稳相，即在某一温度区间生成，可以通过组分调配，冷却工艺等步骤，实现尖晶石细小化，提升强度。实验结论与理论分析相符合，故该矩阵为玄武岩纤维生产厂筛选原料具有实际应用价值。