玄武巖纖維（Basalt Fiber，簡稱BF），是一種新型無機(jī)環(huán)保高性能材料，顏色一般為褐色，有些似金色。它是由SiO2、Al2O3、CaO、FeO等氧化物，以及少量雜質(zhì)組成的，纖維中的每一組分都有其特定的性能。玄武巖纖維作為一種增強(qiáng)材料，不僅穩(wěn)定性好，具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，此外，還有絕緣性好、絕熱隔音性能優(yōu)異、透波性能好等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樾鋷r礦石本身給與了玄武巖纖維諸多優(yōu)良的性能，所以玄武巖纖維自身具有很高的耐久性和優(yōu)良的力學(xué)性能，這些優(yōu)點(diǎn)在軍用和民用領(lǐng)域都非常實(shí)用。
目前，用玄武巖纖維紡紗編織成的防火布已經(jīng)用于阻燃隔熱防護(hù)服、滅火毯的制作，產(chǎn)品主要應(yīng)用于消防、冶金、軍工等行業(yè)。玄武巖纖維的潛在市場是替代玻璃纖維。在建筑加固領(lǐng)域上，玄武巖纖維性能接近碳纖維，價(jià)格卻比碳纖維低幾倍甚至幾十倍，在國內(nèi)的土木工程中可以部分替代價(jià)格昂貴的碳纖維用于結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)，降低我國結(jié)構(gòu)加固工程對碳纖維的依存度。在復(fù)合材料方面，它可以與各種樹脂復(fù)合形成復(fù)合材料可作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用，可用于風(fēng)機(jī)葉片、車船體結(jié)構(gòu)、耐蝕耐壓管道及儲罐，以及印刷電路板基材等。
1用于防火隔熱領(lǐng)域
玄武巖在我國分布較廣、價(jià)格便宜，其纖維制造成本低，相對化學(xué)纖維、玻璃纖維、碳纖維等有較為明顯的綜合優(yōu)勢，替代潛力大，是一種高科技含量和高附加值的新產(chǎn)品。
近些年，綠色防火隔熱材料逐漸受到人們的關(guān)注。玄武巖纖維作為綠色材料，成為了防火隔熱的首選材料，其具備質(zhì)輕、防火、隔熱、美觀等特點(diǎn)。由玄武巖纖維織物層、耐高溫橡膠層、聚酯纖維膜層、氣相沉淀鋁反射層和阻燃粘膠與Basofil混紡織物層組成的玄武巖纖維復(fù)合防火隔熱材料擁有良好的阻燃隔熱耐高溫性能，在高溫環(huán)境下，能夠吸收一部分熱量，隔熱效果更好，同時(shí)不會燃燒，可以起到更好的防護(hù)作用，應(yīng)用于消防、石油化工、軍事和冶金等領(lǐng)域。
據(jù)東北大學(xué)高分子材料學(xué)院教授齊風(fēng)杰介紹，利用玄武巖纖維制成的防火布，耐高溫、隔熱效果好，耐溫可高達(dá)650℃，極限氧指數(shù)大于68，大大優(yōu)于芳綸等有機(jī)纖維，特別適合制備工業(yè)用防火簾。玄武巖纖維防火布在1000℃火焰作用下，不會發(fā)生變形及爆裂現(xiàn)象，耐火時(shí)間可以保持在1 小時(shí)以上。在潮濕、蒸氣、煙霧、含化學(xué)氣體的環(huán)境下同樣可以起到防護(hù)作用。此外，如果將玄武巖纖維與其它纖維混紡，可制成更高規(guī)格的阻燃防火布面料，用于特種部隊(duì)相關(guān)裝備具有明顯優(yōu)勢。
從目前市場應(yīng)用來看，國外一直將杜邦公司的Kevlar、Nomex、Teflon 纖維作為防火布的首選原料，以上3 種原料雖然具有抗高溫、抗化學(xué)反應(yīng)的性能，但其在370℃以上的高溫下會發(fā)生碳化和分解現(xiàn)象。而玄武巖纖維防火布是用GBF 公司的7μm——9μm 連續(xù)玄武巖纖維細(xì)紗編織而成，并且經(jīng)過了耐高溫、無毒害的涂層處理，不會出現(xiàn)熔融滴落、熱收縮現(xiàn)象，亦不會有有毒氣體排出，完全可以成為Kevlar、Nomex、Teflon 等防火纖維布強(qiáng)有力的替代產(chǎn)品。
玄武巖纖維在生產(chǎn)過程中成絲難度大、工藝控制難，在某些領(lǐng)域限制了玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)用紡織品的發(fā)展。目前全世界僅有俄羅斯、烏克蘭、中國等少數(shù)幾個(gè)國家掌握了該生產(chǎn)技術(shù)，全世界的總產(chǎn)量不足3500噸，我國企業(yè)經(jīng)過艱苦探索與實(shí)踐，攻克了玄武巖纖維的制造技術(shù)難關(guān)，并已批量生產(chǎn)形成一定市場規(guī)模。
2用于汽車領(lǐng)域
玄武巖纖維不僅強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、不易損傷對偶、磨損低、摩擦系數(shù)穩(wěn)定，而且價(jià)格適宜。玄武巖纖維應(yīng)用于摩擦增強(qiáng)材料既有利于增加汽車摩擦材料的壽命，提高摩擦材料的使用溫度，又能解決當(dāng)前摩擦材料的存在的各種不利因素，有利于解決傳統(tǒng)汽車制動器出現(xiàn)的熱衰退現(xiàn)象，進(jìn)而減少交通事故的產(chǎn)生。
玄武巖纖維制作的車身
西班牙GALFER公司已成功開發(fā)以玄武巖纖維作為主增強(qiáng)纖維來生產(chǎn)的1052系列摩托車剎車片。采用玄武巖纖維制成的耐高溫結(jié)構(gòu)用于汽車制動器、離合器等磨擦增強(qiáng)材料，既為汽車的高速化發(fā)展助力，又有利于提升汽車的安全性能，其開發(fā)具有廣闊的市場前景。
不同纖維及其增強(qiáng)酚醛樹脂基摩擦材料的性能
從上表可以看出，玄武巖纖維的材料密度適中，其拉伸強(qiáng)度與玻璃纖維相當(dāng)，且玄武巖纖維增強(qiáng)摩擦材料的耐磨性高于石棉纖維、鋼纖維和玻璃纖維。通過對玄武巖短切纖維增強(qiáng)制動片的性能檢測，認(rèn)為其具有高溫摩擦系數(shù)穩(wěn)定、熱衰退小和制動噪音低等特點(diǎn)，適合作為摩擦材料的主增強(qiáng)材料。
玄武巖纖維汽車過濾材料能夠在高溫條件下將汽車尾氣中的固體粒子過濾分離開來，降低汽車尾氣對城市污染，且其過濾材料具有在高溫條件下長時(shí)間使用，而性能保持穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。俄羅斯與烏克蘭用連續(xù)玄武巖纖維制成的過濾布在900℃的高溫下，連續(xù)玄武巖纖維的質(zhì)量損耗僅為12%。玄武巖纖維汽車用過濾材料的應(yīng)用，符合新世紀(jì)環(huán)保的要求，也有利于滿足人們追求高性能汽車的要求。
與內(nèi)飾材料中使用較為廣泛的玻璃纖維相比，玄武巖纖維的吸音及耐熱性能遠(yuǎn)大于E-玻璃纖維。
將隔熱吸音的玄武巖纖維材料應(yīng)用于汽車中，有利于提高汽車與外界的隔音性能，以及降低汽車部件產(chǎn)生的噪音。日本已把玄武巖纖維選為最佳材料用于汽車消聲器的開發(fā)，而每年用于汽車隔音與隔熱纖維材料的需求量在10萬噸以上，因此玄武巖纖維在這方面具有極大的市場開發(fā)潛力。
3用于建筑工程領(lǐng)域
玄武巖纖維增強(qiáng)混凝土是將玄武巖連續(xù)纖維或不連續(xù)纖維按合理的用量和適當(dāng)?shù)姆绞綋饺牖炷林校纬傻囊环N新型混凝土復(fù)合材料，保留混凝土抗壓強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，增加其抗拉、耐磨和抗沖擊等性能，在混凝土工程中起到加固補(bǔ)強(qiáng)、增強(qiáng)增韌、延長使用壽命等作用。玄武巖纖維是典型的硅酸鹽纖維，具有天然的相容性，用它與水泥混凝土和砂漿拌和時(shí)很容易分散，新拌玄武巖纖維混凝土體積穩(wěn)定，和易性較好。
與普通混凝土相比，玄武巖纖維混凝土還具有優(yōu)越的耐溫性、抗收縮性以及耐腐蝕性，這有利于提高混凝土工程的耐久性，擴(kuò)大混凝土的使用范圍。在混凝土中合理地?fù)饺胄鋷r纖維，可以提高混凝土的抗沖擊性能，降低其脆性，改善混凝土的力學(xué)性能。
生產(chǎn)玄武巖纖維的原料取自于天然的火山巖噴出巖，原料中幾乎不含有對人類健康有害的成分，使玄武巖纖維混凝土在建筑工程領(lǐng)域的推廣具有節(jié)約資源、綠色環(huán)保的意義。
4建議
玄武巖纖維具有優(yōu)異的熱防護(hù)性能和機(jī)械性能，但是，多方面的數(shù)據(jù)也顯示玄武巖纖維的最大缺點(diǎn)是密度比其他纖維略大。因此，在玄武巖的應(yīng)用方面應(yīng)該充分加強(qiáng)玄武巖纖維的研發(fā)能力和生產(chǎn)技術(shù)水平，在進(jìn)行織物組織和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上進(jìn)行合理的選擇工藝參數(shù)，以免由于紡織品過重對勞動者或使用者產(chǎn)生額外的勞動負(fù)荷，從而將具有良好熱防護(hù)性能的玄武巖織物應(yīng)用于阻燃防護(hù)領(lǐng)域，也將起到物盡其用、事半功倍的效果。
高性能阻燃纖維在高新產(chǎn)業(yè)、尖端技術(shù)和特種裝備領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，但在市場需求量大的工業(yè)、民用領(lǐng)域應(yīng)用卻比較少，主要原因是其品種較少、價(jià)格較高、服用性能較差。玄武巖纖維的極限氧指數(shù)極高，且為無機(jī)纖維，燃燒無有害氣體排放，但其價(jià)格較高，服用性能較差，可考慮與其它纖維混紡，使混紡織物既具有高阻燃性，又能降低甚至杜絕燃燒反應(yīng)中有害氣體的排放，如利用玄武巖纖維的阻燃性和棉的舒適性、吸濕透氣性相結(jié)合，按一定比例混紡，既能保證面料有良好的阻燃性，又有良好的舒適性、環(huán)保的同時(shí)還能提高產(chǎn)品的服用性能。
玄武巖纖維作為一種高性能新型纖維，具有性能優(yōu)勢、技術(shù)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢。目前，我國玄武巖纖維的研發(fā)水平與發(fā)達(dá)國家還有差距，如何將玄武巖纖維的三大優(yōu)勢得到很好的轉(zhuǎn)化，需要進(jìn)一步完善和優(yōu)化玄武巖纖維的性能和生產(chǎn)技術(shù)。同時(shí)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)用紡織品表面改性技術(shù)以提高其力學(xué)性能和對環(huán)境的抗老化性能，開發(fā)出具有競爭力和差異化的新產(chǎn)品，拓寬應(yīng)用范圍，加大市場推廣，讓玄武巖纖維能夠更快更好的發(fā)揮其優(yōu)勢，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的升級換代。
