玄武岩连续纤维的制备

图２玄武岩纤维试样

Ｆｉｇ．２ＢａｓａｌｔｆｉｂｅｒｓａＩＩｌｐｌｅｓ

２结果与讨论

２．１玄武岩连续纤维原料

从表１可知，３个试样的ｓｉＯ：、Ａ１：０，及铁的含量基本与格鲁吉亚玄武岩接近；试样１，２的Ｃａ０含量比格鲁吉亚玄武岩少了近一半，而试样３与其基本相同；试样３的Ｍ９０含量也与格鲁吉亚玄武岩的情况基本相似，试样１，２则相差２％左右；其中，碱性氧化物（Ｎａ：Ｏ＋Ｋ：Ｏ）的含量依次为５．２７％、６．３５％、６．６６％，格鲁吉亚玄武岩则为５．２６％，都属于中碱矿物（中碱：２．５％～９．５％）。因此，以这３个试样所在矿区进行原矿采集来作为生产玄武岩连续纤维的原料。

表１试样化学组成比较

Ｔａｂ．１Ｃｏｍｐａｒｉ∞ｎｏｆ鼢ｍｐｌｅｓ’ｃｈｅｍｉ∞ｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ

２．２坩埚对纤维成形的影响

实验采用了刚玉莫来石坩埚、氧化铝氧化铬坩埚，如图３所示。刚玉莫来石坩埚内孑Ｌ径为８０ｍｍ，出料口处的孔径为２０ｍｍ，高度为１５ｍｍ，壁厚均匀，为１２ｍｍ，总高度为２７５ｍｍ，坩埚的凸缘１２０ｍｍ，是为了便于坩埚的取放。氧化铝氧化铬坩埚是经过改进的分体式坩埚，其腔内径８０ｍｍ，为了保证与下面衬垫的配合，将熔料的型腔内径设计为西６０ｍｍ，壁厚为１０ｍｍ，外形直径为１００ｍｍ。将坩埚两分体的高度分别设计为１３０ｍｍ，７２ｍｍ。漏板直径为７８ｍｍ，漏孔孔径设计为８ｍｍ。

ａ．刚玉莫来石坩埚ｂ．分体式坩埚

图３坩埚的结构

Ｆｉｇ３Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｃｍｃｉｂｌｅｓ

改进的分体式坩埚Ｈｏ与刚玉莫来石坩埚相比，熔料熔化的均匀性有所改善，其主要原因为改进的坩埚能对原料进行二次熔化，熔料经过第一次熔化后，流入坩埚的第二层型腔，再次熔化达到成型的粘度，故其熔料的熔化均匀性得到了改善；

改进的坩埚解决了侧漏现象，其主要原因为原配坩埚的底部与坩埚配合处的部位变形较大，且直接以圆柱面进行配合，故配合精度不高，改进的坩埚因采用带台阶的漏嘴，且改进的坩埚底部经机加工圆度较高，因而漏嘴与坩埚的配合度较高，再加上原料和熔岩的压力作用，使坩埚与漏嘴的配合更加紧密从而解决了侧漏的问题。

在各保温段分体式坩埚漏嘴部位的温度一般会比炉温约高２０℃，其主要原因是坩埚漏嘴处于加热装置的正中间位置，从而使漏嘴处的加热效果比原有的要好得多，再者由于积热的结果。

但是，分体式坩埚会出现破裂，是因为陶瓷材料Ａ１：０，经不起温度的剧变，才会在冷却过程中出现裂纹，再者陶瓷坩埚易出现漫流和渗透现象。

漏板中好多漏孔无料流出主要原因为漏板的孔径太小，不利于熔岩的流出。

２．３漏嘴对纤维成形的影响

实验中，选择了３种材料（刚玉莫来石、不锈钢１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ、不锈钢ＯＣｒ２５Ｎｉ２０）３种结构的油嘴，经多次实验，比较最后确定，采用图４漏嘴进行实验，漏嘴的孔径及厚度实验结果见表２，表３。

图４不锈钢０Ｃｒ２５Ｎｉ２０漏嘴结构示意

Ｆｉｇ．４Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａ铲ａｍｏｆｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ

０Ｃｒ２５Ｎｉ２０ｏｒｉｎｃｅｄ

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