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来自大自然的馈赠——玄武岩纤维

来源：花匠小妙招时间：2025-07-22 16:50

玄武岩纤维（Basalt Fiber）是玄武岩矿石经过高温熔融后，通过高速拉丝漏板拉制而成，其主要质量组成为SiO2（46％～52％，质量分数，下同）、Al2O3（10％～18％）、CaO＋MgO（13％～25％）、FexOy（6％～18％）、Na2O＋K2O（2％～10％）、TiO2（1.5％～2％）。玄武岩纤维与其他纤维相比，具有优异的力学性能、宽泛的使用温度，以及良好的耐磨损、耐腐蚀和抗氧化性能。如玄武岩纤维比碳纤维延展性好、抗氧化性强、使用温度范围大，比超高分子量聚乙烯纤维阻燃性好、稳定性强，比芳纶纤维耐高温、耐老化，比玻璃纤维耐磨性强、使用温度广，且比玻璃纤维成本低，可作为高性能玻璃纤维替代品，近２０年来，玄武岩纤维已成为继碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维之后的我国重点发展的第四大高技术纤维。

同时玄武岩矿产资源多、可再生，我国的黑龙江、宁夏、四川、山东、河北等地也有丰富的储量。而玻璃纤维则由叶腊石、石英砂、石灰石、硼钙石、硼镁石、萤石等原料制成。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金属氧化物排出，使连续玄武岩纤维制造过程的池炉排放烟尘中无有害物质析出，不向大气排放有害气体，无工业垃圾及有毒物质污染环境。它在很大程度上可代替玻璃纤维，因而，连续玄武岩纤维被誉为21世纪“火山岩变丝”、“点石成金”的新型环保纤维。

纤维制备工艺成熟、成本低，是一种可持续发展的绿色纤维材料。以玄武岩纤维为增强体、树脂为基体制得的玄武岩纤维复合材料具有优异的力学性能、良好的环境适应性和低廉的价格，其在车辆、船舶、航空航天等高新科技领域拥有替代现有玻璃纤维复合材料的潜力。

连续玄武岩纤维可被制成粗纱、细纱、土工布、编织布、短切纱、针刺毡、套管等，应用于不同领域。玄武岩纤维具有优越的化学、物理、力学及高温性能，因此它可在各行各业获得广泛的应用。

　　①防火隔热领域的应用：玄武岩纤维织成的防火布耐高温、隔热效果好、无熔融滴落、无有毒气体排出、无热收缩，是防火服、防火毯、防火帘的优良材料，耐温可高达650℃，极限氧指数大于68,大大优于芳纶等到有机纤维。　　②基础设施领域的应用：玄武岩纤维拉伸强度高、耐酸碱、化学性能稳定，可部分替代碳纤维片，用于基础设施的修复、更新和加固；亦可替代聚脂纤维、聚炳烯纤维、聚炳烯腈纤维，用于增强砂浆混凝土和沥青混凝土，具有较强的防渗抗裂功效，可广泛用于高速公路、飞机跑道、海港码头、水电工程建筑等基础设施领域。　　③在环保领域的应用：玄武岩纤维是一种新型的绿色环保材料，可用于环保领域有害介质、气体的过滤、吸附和净化，特别是在高温过滤领域，玄武岩纤维的长期使用温度是650℃，远优于传统过滤材料，是过滤基布、过滤材料、耐高温毡的首选材料。　　④玄武岩纤维增强塑料（BFRP）的应用：以玄武岩纤维为增强体的复合材料可用于防弹装甲、雷达罩、炮管热护、吸波透波隐身材料等国防领域；也可用于车船结构、耐压耐腐蚀管道、缠绕钢瓶、印刷电路板等民用领域。

另外，玄武岩纤维还是碳纤维的低价替代品，具有一系列优异性能。尤为重要的是，由于它取自天然矿石而无任何添加剂，是目前为止唯一的无环境污染的、不致癌的绿色健康玻璃质纤维产品。所以玄武岩纤维在复合材料的增强材料领域的应用，已引起广泛的重视并将快速发展。

据中国复合材料工业协会研究发现，2022年产量将达到2.8-3.3万吨，年增长率突破10%。据相关统计，2022年我国玄武岩纤维及相关制品出口量有望突破0.69吨，而进口量受俄乌战争影响，今年预仅达到10吨左右，可忽略不计。预计2022年中国玄武岩实际需求量2.6-2.7万吨左右，比去年略有增长。总体来讲，从17年至今，玄武岩纤维复材发展势头良好，随着材料对性能需求和环保需求的增加，玄武岩纤维的产量呈稳步上升趋势。新产品开发要源于市场，更要高于市场，应主动去引导市场，例如利用玄武岩纤维优异的综合性能和良好的性价比，去开发出更多的新产品。与其他高科技纤维的发展相比，我国玄武岩纤维的发展有希望“后来者居上”，成为世界玄武岩纤维应用大国。

此文由中国复合材料工业协会综编，文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。