玄武巖屬于地質(zhì)學(xué)三大巖類（巖漿巖，沉積巖，變質(zhì)巖）中的巖漿巖。玄武巖的主要礦物有基性長(zhǎng)石和輝石，部分玄武巖中含有少量的橄欖石、角閃石和黑云母等礦物。

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玄武巖

玄武巖是一種以SiO?、Al?O?、Fe?O?為主要成分的礦物巖石。連續(xù)玄武巖纖維( Continuous Basalt Fiber，簡(jiǎn)稱CBF)是利用玄武巖礦石生產(chǎn)的一種無(wú)機(jī)非金屬纖維，1t 玄武巖礦石可生產(chǎn)0. 9 t CBF。CBF除有較高的力學(xué)性能外，CBF 還擁有一系列特殊的性能，如絕緣性能好、耐溫性及熱穩(wěn)定性優(yōu)異、抗輻射強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、使用溫度范圍廣等，在吸濕性、耐堿性等方面也明顯優(yōu)于玻璃纖維。

玄武巖與玄武巖纖維

玄武巖纖維的性能

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玄武巖資源儲(chǔ)備現(xiàn)狀

根據(jù)中國(guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)石材工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)的很多省份均有適合于連續(xù)玄武巖纖維（以下簡(jiǎn)稱玄武巖纖維）生產(chǎn)的礦址，如福建、河南、吉林、山東、四川、云南、浙江、湖北、貴州等省份。

福建福鼎市白琳大嶂山的玄武巖資源儲(chǔ)存達(dá)到了50000萬(wàn)m3，且大部分呈地表裸露狀態(tài)，礦山顏色為墨黑色，在我國(guó)屬于非常優(yōu)質(zhì)的資源品種，被國(guó)務(wù)院原建材局命名“福鼎黑”。河南洛陽(yáng)市汝陽(yáng)縣的玄武巖資源呈大小圓塊狀，儲(chǔ)存與地表以下50cm 左右，但儲(chǔ)層較厚，最深處可達(dá)到100m 以上。

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玄武巖的應(yīng)用

在建筑工程、石油化工、裝備制造、國(guó)防軍工等很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，有較強(qiáng)的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。隨著玄武巖纖維及其復(fù)合材料的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用的深入，將會(huì)不斷創(chuàng)造新的市場(chǎng)需求。

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工程領(lǐng)域

由連續(xù)玄武巖纖維生產(chǎn)的短切纖維加入到混凝土中，提高混凝土的抗拉和抗折性能，增強(qiáng)其防裂防滲作用，延長(zhǎng)混凝土使用壽命和降低后期維護(hù)成本。連續(xù)玄武巖纖維用于橋梁、立柱纏繞加固，能夠顯著提高混凝土柱的承載力，改變破壞形態(tài)，用于房梁、柱、板、墻等補(bǔ)強(qiáng)，橋梁、隧道、水壩等土木工程的加固。玄武巖纖維制成防火布，可作為各類建筑物室內(nèi)防火隔離門(mén)。由玄武巖纖維制成氈，用于道路隔音的聲屏障等。我國(guó)目前正處于大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施和城鎮(zhèn)化建設(shè)時(shí)期，龐大工程項(xiàng)目將對(duì)玄武巖纖維新材料形成巨大的市場(chǎng)需求。

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高溫濾料領(lǐng)域

玄武巖纖維用于燃煤鍋爐、水泥、鋼鐵、城市生活垃圾焚燒爐等廢氣和粉塵的濾料。過(guò)濾材料要求使用溫度高(180℃或以上)、耐腐蝕(酸、堿、有機(jī)腐蝕性氣體等)、使用周期長(zhǎng)(三年以上)等。玄武巖纖維具有耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的過(guò)濾材料。

裝備市場(chǎng)

玄武巖纖維具有低導(dǎo)熱率，低吸濕率和化學(xué)穩(wěn)定性，通過(guò)與樹(shù)脂基復(fù)合形成輕質(zhì)高強(qiáng)的新型復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用在船舶殼體、火車車廂板、汽車輕量化、纏繞管材、高低壓鋼瓶、各種箱體、體育用品等。在軍工領(lǐng)域中坦克、裝甲車、防爆車、防爆毯、炮彈箱、軍事工事等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

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玄武巖纖維制造技術(shù)探究

中國(guó)玄武巖纖維上游企業(yè)主要負(fù)責(zé)為中游纖維生產(chǎn)企業(yè)提供生產(chǎn)用玄武石石料。中游企業(yè)通過(guò)對(duì)玄武巖熔融、拉絲的加工處理，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的玄武巖纖維材料供下游加工使用。下游企業(yè)通過(guò)編織、復(fù)合等方式生產(chǎn)能實(shí)際應(yīng)用的玄武巖纖維產(chǎn)品，應(yīng)用于消防、環(huán)保、航空航天、軍工、汽車船舶制造、工程塑料及建筑等領(lǐng)域諸多領(lǐng)域。中游玄武巖纖維的生產(chǎn)難度較高，成品質(zhì)量對(duì)下游加工具有重要影響，所以生產(chǎn)技術(shù)是發(fā)展玄武巖產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵因素。

目前，CBF主要的生產(chǎn)方法是池窯法，分為兩步法和一步法，但CBF生產(chǎn)在拉絲漏板技術(shù)、池窯均化技術(shù)、浸潤(rùn)劑技術(shù)和原料均化等方面存在瓶頸。當(dāng)前CBF產(chǎn)業(yè)化發(fā)展處于俄羅斯、烏克蘭和中國(guó)三足鼎立的局面。我國(guó)上馬的CBF項(xiàng)目較多，但仍受制于多個(gè)瓶頸，如拉絲漏板的孔數(shù)少，池窯均化技術(shù)有待于進(jìn)一步優(yōu)化，玄武巖原料品質(zhì)不穩(wěn)定，需要進(jìn)一步篩選。

我國(guó)CBF技術(shù)人才缺乏，重復(fù)建設(shè)較多，CBF產(chǎn)量偏低，造成資金與礦產(chǎn)資源浪費(fèi)等諸多問(wèn)題。因此，只有從拉絲工藝、原料篩選及相關(guān)配套基礎(chǔ)理論與技術(shù)研發(fā)，才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)CBF生產(chǎn)技術(shù)突破瓶頸，最終才能實(shí)現(xiàn)CBF產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，降低成本，最終形成規(guī)?；疌BF產(chǎn)業(yè)。

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玄武巖纖維的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

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政策環(huán)境

連續(xù)玄武巖纖維被國(guó)家列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)支持的高性能纖維材料。

國(guó)家工業(yè)和信息化部編制的《紡織工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》。

國(guó)家工信部、國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布的《化纖工業(yè)“十三五”發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)(2016-2020年)》均將連續(xù)玄武巖纖維作為重點(diǎn)發(fā)展的高性能纖維。

國(guó)家工信部發(fā)布的《建材工業(yè)“十三五”規(guī)劃(2016 -2020年)》把連續(xù)玄武巖纖維列入高性能纖維及其復(fù)合材料發(fā)展重點(diǎn)。

工業(yè)和信息化部印發(fā)的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019年版)》中列入關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。

2

市場(chǎng)需求

我國(guó)改革開(kāi)放40多年來(lái)，材料工業(yè)突飛猛進(jìn)，百余種基礎(chǔ)材料產(chǎn)量已達(dá)世界第一，在滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和大量出口的同時(shí)，已面臨產(chǎn)能過(guò)剩的局面。與此同時(shí)，很多高端應(yīng)用領(lǐng)域的新材料不能完全實(shí)現(xiàn)自給，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求的關(guān)鍵材料中，國(guó)內(nèi)完全空白的約占三分之一，部分產(chǎn)品仍受國(guó)外嚴(yán)密控制。根據(jù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略需要，到2025年，爭(zhēng)取高端制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域所需關(guān)鍵戰(zhàn)略材料問(wèn)題基本解決，實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。在這些關(guān)鍵戰(zhàn)略材料中，其中包括高性能纖維及其增強(qiáng)的先進(jìn)復(fù)合材料。

中國(guó)大力發(fā)展高性能碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯、玄武巖纖維具有重要的戰(zhàn)略意義和良好的發(fā)展前景。玄武巖纖維就被列入新材料“十二五”發(fā)展規(guī)劃之中，并在隨后的“十三五”、“十四五”被持續(xù)關(guān)注。隨著近年來(lái)中國(guó)面臨經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)需要，以玄武巖纖維為代表的高性能纖維應(yīng)用可有效提高原產(chǎn)品的性能，并改善使用體驗(yàn)，因此玄武巖纖維具有龐大的市場(chǎng)需求。

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汝陽(yáng)縣玄武巖礦產(chǎn)資源

高質(zhì)量發(fā)展建議

我國(guó)玄武巖儲(chǔ)量大、分布廣，且其復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域廣、綜合性能好、發(fā)展?jié)摿薮?。但礦產(chǎn)資源為不可再生資源，應(yīng)當(dāng)以努力實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的最大價(jià)值為重要路徑。同時(shí)也可以有效利用地方資源、結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，打造出地方產(chǎn)業(yè)高端產(chǎn)品。

目前，國(guó)家大力推進(jìn)裝配式建筑，汝陽(yáng)縣近年來(lái)引進(jìn)培育了一批裝配式建筑混凝土構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)，正著力打造國(guó)家級(jí)裝配式產(chǎn)業(yè)基地。玄武巖纖維應(yīng)用在混凝土構(gòu)件中具有較高的抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等力學(xué)性能，以及良好的耐熱、耐寒、耐腐蝕等性能。

同時(shí)，作為21世紀(jì)的綠色環(huán)保材料，玄武巖纖維制品替代鋼材在道路、橋梁領(lǐng)域中必定會(huì)發(fā)揮巨大的價(jià)值。注重玄武巖纖維材料在建材行業(yè)技術(shù)研發(fā)，將會(huì)為汝陽(yáng)地方建材行業(yè)注入新的活力，具有升級(jí)換代的意義，可大幅度提升地方建材產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。