玄武岩纤维复合材料

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玄武岩纤维在CNG罐中的应用

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玄武岩纤维在CNG罐中的应用

发布日期:2010-07-22 作者: 点击:

在过去十年中,CNG罐体呈现出快速两位数增长的趋势。业内专家在最新的报告中表示,在未来五年中(2010年~2015年),该增长趋势将会继续保持。

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                         玄 武 岩

    对于全球城市大规模公共交通运输系统来说,复合材料CNG(天然气)罐已证明是成本效益、环境友好和安全的天然气运输解决方案。

    在过去十年中,CNG罐体呈现出快速两位数增长的趋势。业内专家在最新的报告中表示,在未来五年中(2010年~2015年),该增长趋势将会继续保持,并且预计到2015年,复合材料CNG罐市场价值会达到3.688亿美元(约为2500亿)。

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        新 型 玄 武 岩 纤 维

    在俄罗斯,Kamaz卡车配备的压缩天然气瓶就是由Kamenny Vek公司的Basfiber玄武岩纤维制成的。

    Kamenny Vek公司位于莫斯科的Dubna, 为汽车工业提供一系列特殊产品,包括高强度玄武岩纤维缠绕工艺制成的CNG气瓶;采用SMC/BMC工艺的短切纤维;用玄武岩粗纱制成的消音器;玄武岩织物制成的防火、隔热和隔音材料和其它车辆内饰部件。

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新型玄武岩纤维在天然气运输中发挥重要作用

    Basfiber玄武岩纤维(与传统无碱玻璃纤维相比)具有更高的强度和弹性模量。Kamenny Vek公司表示,他们生产的玄武岩纤维在性能上与高强玻璃纤维和碳纤维已经非常接近了。玄武岩纤维的介电性能与玻璃纤维相似。

    Lucintel(美国专营复合材料市场研究和咨询的公司)发布的最新报告显示,由于目前天然气运输车辆生产数量的大幅增长,再加上人们越来越多的意识到复合材料CNG罐体的诸多优势(如:使用寿命长,制造成本低),因此复合材料在该领域的使用量必然随着这种需求量大幅提高。


新型玄武岩纤维在天然气运输中发挥重要作用

    虽然比传统CNG天然气罐生产成本昂贵一些,但是长远看来复合材料在CNG罐体中应用必然成为主要趋势,主要原因是后者的重量轻,能够为车辆节省更多燃料消耗,为运输商节约更多运营成本。

欧洲和亚太市场似乎在这次的变革中起到领头的作用:在未来五年中,由于考虑到环境因素,这些地区CNG复合材料罐将出现大幅增长。

复合材料CNG气罐的制造商严重关注和投资在这些市场,以适应需求模式的转变。除此之外,亚洲供应商需要满足国内日益增长的需求,以及出口的需求,这些无疑都促进了复合材料在天然气运输领域的发展。

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GASTANK Sweden研发复合材料压缩天然气罐

GASTANK瑞典AB公司研发了复合材料压缩天然气(CNG)储罐,原材料是采用3B公司生产的HiPer-tex高性能玻璃纤维。使用3B的HiPer - tex的高性能玻璃纤维,GASTANK瑞典AB公司能够生产符合联合国欧洲经济委员会R110法规的机动车辆使用IV型高压天然气瓶。

据3B公司介绍,在过去的几年里CNG越来越普及,超过1100万的车辆从这种燃料中受益。一般的高压罐是由非常重的钢制成,增加了车的重量。使用重量轻的碳纤维复合材料,但昂贵的成本使大部分车主望而却步。“HiPer - tex的高性能纤维弥补了重量和高成本之间的差距,”,瑞典AB公司总裁库尔特贝里隆德说,“这种纤维比较轻,使用比较广泛,随着压缩天然气作为一种推进燃料需求不断增长,对能源消耗和二氧化碳排放具有非常积极的影响。“每年约200万车装压缩天然气,且每车安装4个罐。一些OEM厂商可提供安装压缩天然气,但很多车辆是后安装的,预计使用CNG每年增长18%。

    玄武岩纤维简介

    BF 即为玄武岩纤维( Basalt Fibre )的缩写。  

    玄武岩纤维,是玄武岩石料在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。   

    玄武岩纤维制品有:   

    1,玄武岩纤维无捻粗纱,是用多股平行原丝或单股平行原丝在不加捻的状态下并合而成的玄武岩纤维制品。

    2,玄武岩纤维纺织纱是由多根玄武岩纤维原丝经过加捻和并股而成的纱线,单丝直径一般≤9μm。纺织纱大体上可分为织造用纱和其他工业用纱;织造纱是以管纱、奶瓶形筒子纱为主。   

3,玄武岩纤维短切纱是用连续玄武岩纤维原丝短切而成的产品。纤维上涂有(硅烷)浸润剂。所以玄武岩纤维短切纱是增强热塑性树脂的首选材料,同时还是增强混凝土的最佳材料。玄武岩是一种高性能的火山岩组份,这种特殊的硅酸盐,使玄武岩纤维具有优良的耐化学性,特别具有耐碱性的优点。因此,玄武岩纤维是替代聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)用于增强水泥混凝土的优良材料;也是替代聚酯纤维、木质素纤维等用于沥青混凝土极具竞争力的产品,可以提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性等。

4,将玄武岩纤维纱经过高性能的膨体纱机,制成玄武岩纤维膨体纱。成型原理是:高速空气流进入成形膨化通道中形成紊流,利用这种紊流作用将玄武岩纤维分散开,使其形成毛圈状纤维,从而赋予玄武岩纤维膨松性,制造成膨体纱。 

5,玄武岩纤维布   

    6,玄武岩纤维毡   

    7,玄武岩纤维复合材料

责编:李奕莹    Email:news@frponline.com.cn    电话:400-880-6780

Composite CNG (carbon natural gas) tanks have proved to be cost effective, environmentally friendly and safe solutions for several urban and intercity mass transportation systems across the globe.

The market for CNG tanks has witnessed double digit growth during the last decade and is expected to grow at a similar rate in the next five years to reach a value of US$368.8 million by 2015, according to a new report.

In Russia, Kamaz trucks have been equipped by RealStorm with CNG cylinders produced from Basfiber basalt fibre supplied by Kamenny Vek.

Kamenny Vek, based in Dubna, Moscow, provides a range of special products for the automotive industry. Examples include high-strength basalt roving for the filament winding of CNG cylinders, roving and chopped strands for SMC/BMC technology, chopped strands for friction materials, basalt rovings for mufflers, basalt woven fabrics for fire protection, heat and sound insulation, and mats and veils for interior applications

Basfiber has higher strength and elastic modulus than conventional E-glass and the company says its performance is getting close to special high strength S-glass and carbon fibres. The dielectric properties of basalt fibres are similar to those of glass fibres and switching from glass to basalt does not change radar transparency.

In a new study, consulting and market research firm Lucintel, finds that growth in composite materials consumption in the CNG tank industry is primarily being driven by an increase in the number of natural gas vehicles produced, together with increasing acceptance of composite CNG tanks on account of total lifecycle cost benefits.

While more expensive than their traditional counterparts, the use of composites in CNG tanks is growing in applications where weight savings, fuel economy and other performance benefits are critical.

The European and Asian-Pacific markets are likely to lead the way for accelerated consumption of CNG tanks – witnessing the highest growth in the next five years, primarily driven by environmental concerns.

Composite CNG tank manufacturers are, as a result, heavily focusing and investing in these markets to take advantage of changing geographic demand patterns and their subsequent opportunities. In addition, interest among Asian suppliers to cater to increasing demand in domestic and export markets is expected to increase competitiveness in the market.


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