连续玄武岩纤维（CBF）主要技术指标与其它纤维的比较：

众所周知，在高技术纤维和其它纤维中没有一种纤维的性能或功能是可以“包打天下”的，每一种纤维都有它独特的性能和应用的市场。而CBF具有综合性能好、性价比好的产品特点。这是其它纤维所难以比拟的，堪称是21世纪无污染的“绿色工业材料”。

A、突出的耐温性能

CBF的使用温度范围为：－269～700℃（软化点为960℃），而玻璃纤维为－60～450℃。CBF在400℃下工作时，其断后强度能够保持85%；在600℃下工作时，其断后强度仍能够保持80%的原始强度；如果CBF预先在780～820℃下进行处理，还能在860℃下工作而不会出现收缩，而即使耐温性优良的矿棉此时也只能保持50%～60%的强度，玻璃棉则完全破坏。碳纤维的抗氧化性较差，在300℃有CO和CO产生，间位芳纶最高使用温度也只有250℃。

B、突出的抗拉强度

CBF的抗拉强度为3800～4800MPａ，比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、氧化铝纤维都要高，与S玻璃纤维相当。

C、与硅酸盐的天然相容性

以同属硅酸盐的火山喷出岩为原料制成的CBF，耐酸碱性强。试验发现，CBF在饱和Cａ(OH)溶液以及在水泥等碱性介质中耐久性好，能保持高度的稳定性，可代替钢筋用作混凝土建筑结构的增强材料，制作桥梁等大型建筑的结构件。利用CBF较高的抗拉强度和抗剪切强度这一特征，加上CBF具有天性的与水泥、混凝土的亲和力和耐碱性，在建筑增强领域的应用已显示出它独特的优势和发展潜力。

D、突出的化学稳定性

CBF含有的KO、Mgo和TｉO等成分对提高纤维耐化学腐蚀及防水性能起到重要的作用。CBF与E玻璃纤维在3小时沸煮后纤维质量分数损失的对比情况：在水中CBF损失0.002，而E玻璃纤维则损失0.007；2N NaOH的溶液里两者分别为0.0275和0.06；在2N HCL中CBF仅损失0.022，而E玻璃纤维则损失0.389。CBF的耐酸性超过了一般用作耐酸玻璃钢增强材料的ECR玻璃纤维。

E、显著的抗热振稳定性

CBF在500℃下的抗热振稳定性仍然不变，原始质量分数损失不到0.02；900℃时也仅损失0.03。

F、良好的介电性能

CBF还具有良好的介电性能。它的体积电阻率比E玻璃纤维高一个数量级，玄武岩中含有质量分数不到0.2的导电氧化物。导电氧化物纤维过去并没有用于制备绝缘材料，但经过专门浸润剂处理的CBF，其介电损失角正切比玻璃纤维低50%，可用于制造新型耐热介电材料。

G、优良的透波性能和一定的吸波性能

我们曾用CBF增强树脂制成180×180ｍｍ标准板，厚度为4ｍｍ，树脂体系采用HD03，在8～18GHZ下进行了测试，结果发现该材料未加任何其它吸波隐身材料而具有一定的吸波性能。据分析CBF中具有0.2质量分数的金属氧化物，可能是氧化铁、氧化钛成分，使其具有了一定的吸波性能。如果进一步调整成分、树脂体系内再加上吸收剂或吸波涂层，可能会有更好的吸波性能。

CBF主要性能及和其它纤维的对比（表1）

二、连续玄武岩纤维（CBF）的应用范围、市场前景及发展现状：

1、连续玄武岩纤维（CBF）的应用范围：

连续玄武岩纤维（CBF）具有很多独特的性质，这样就决定它具有广泛的应用范围，从国计民生到国防尖端工业，都是它的应用领域。

机械制造业、航空工业、船舶工业、车厢制造业、汽车工业、动力能源工业、核电能源用材料、化学工业、石油工业、电子工业、市政工程、冶金工业、冷冻工程和设备、建材工业、水利工程……都是它的应用领域。

下面就详细引伸CBF在军工和民用领域的应用情况：

美国德州的CBF工业联盟指出：“CBF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。美国作为世界保护环境的倡导者，将全力发展无污染的绿色工业材料，所以CBF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”。

高技术纤维是国防军工建设和支撑高科技产业发展的重要基础材料，它直接关系到国防科技工业的建设和国民经济支柱产业的升级。CBF就是继碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。它是21世纪在国防军工领域有着非常重要应用的一种高技术纤维，是体现国防科技战略布局的一种新材料。

以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料，在航空航天、火箭、导弹、战斗机、核潜艇等军舰、坦克等武器装备的国防军工领域有广泛的应用。它可以促进军队武器装备的升级换代，增强军队的战斗力；可在某些领域替代碳纤维，节约相关武器装备的制造成本；可形成新的军民两用技术，寓军于民，有力的推动我国未来这一重大高科技产业的形成。因此，开展CBF在国防军工领域的应用研究有着十分重要的战略意义和现实意义。

CBF就是由前苏联国防部下令开发的。从1960年代开始，经过近30多年的努力，在前苏联解体前终于成功开发了CBF。并首先被应用于国防军工。其中一个著名事实是：1975年7月17日与苏联“联盟－19”号宇宙飞船第一次完成对接的美国“阿波罗”号宇宙飞船的结构材料上，就应用了前苏联生产的CBF。前苏联的解体，客观上影响了CBF的推广应用，但是，由于CBF具有别于碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维的一系列优异性能，而且性价比好，近几年来引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。2003年美国军方甚至收购了其国内一个创办不久的CBF生产工厂，现在这个工厂就设立在美国南部阿拉巴马州的军事基地，产品100%用于国防军工，其CBF的具体应用至今对外秘而不宣！显然这些年来，美国军方在CBF的应用研究中又发现了许多新的价值。

（1）利用CBF耐高温特性，可以在消防、环保及军工领域发挥重要的作用

CBF用于防火服正处于起步阶段，由于其本身的特殊性能，用于防火服领域有较大的优势。CBF是无机纤维，具有不燃性、耐温性（－269～650℃）、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点。缺点是密度较芳纶大，穿着的舒适感不如芳纶防火服。如果CBF与其它纤维混纺可制成阻燃面料，用于部队的相关装备显然是有明显优势的。

超高相对分子质量聚乙烯纤维被用于作柔性防弹材料的首选材料，但是用它制成无纬布作柔性防弹材料时发现外表面几层明显有弹头击穿的熔灼现象，因为超高相对分子质量聚乙烯纤维的主要缺点是耐热性能低，熔点在144～152℃，强度和模量随温度升高而下降，抗蠕变性能也较差，达到70℃时性能急剧下降。于是许多防弹材料专家把关注的目光转向有耐高温特性的CBF，目前正在开展相关的比较检测和应用研究。可以预见，CBF用作坦克、装甲车、防爆车、防爆毯、炮弹箱、军事工事的坑道门等，有着较高的应用价值和广阔的发展前景。

CBF的高温使用性能虽然低于氧化铝纤维和碳化硅纤维，但是高于所有的有机纤维，而且其超低温使用性能是比较好的。再从性价比看，CBF的价格是所有高性能纤维中最低的。国外一直将杜邦的Kavlar、Nomex、Teflon作为防火面料的首选，虽然具有抗高温和抗化学反应的性能，但是都会在370℃以上的高温下被碳化和分解。虽然CBF用于防火服正处于起步阶段，但如上所述由于其本身的特殊性能，用于防火服领域有较大的优势。显而易见，纤维直径较细（如7µm左右）的CBF，其良好的性价比和优异的抗高温性能，有可能成为替代杜邦Kavlar、Nomex、Teflon等防火面料的有力竞争产品，也是其它高纤维低成本、高性价比的替代品。

CBF是可填补我国空白的优良的高温过滤材料，其性能可与耐高温的陶瓷纤维相媲美，具有结构强度高、耐高温（使用温度可超过500℃以上）、耐久性好、耐腐蚀（耐酸又耐碱）、不吸水、过滤效率高等特点。它可主要用于高温（200～350℃）和超高温（500℃以上）的过滤材料。目前过滤材料主要有天然纤维、各种合成纤维、各种无机纤维和金属纤维。由于应用市场对材料的耐高温性能提出了更高的要求，目前使用的芳纶（如Nomex、Conex）、法国的Kermel纤维、聚苯硫醚纤维（PPS）、奥地利的聚酰亚胺P84纤维、聚四氟乙烯纤维（PTFE）等过滤材料，都不能解决过滤高温介质的问题，而CBF可以在－269～650℃的范围内长期使用，它的耐高温性能是其它材料所无法比拟的。加拿大亚伯力（Albarrie）公司是一家有30多年历史的环保工业用集尘滤料的专业公司。他们将CBF用作过滤针剌毡的支基布已经有10多年的历史了。目前该公司非常看好我国过滤环保领域的市场，欲占到一定的市场份额。这一长期的成功的应用案例和市场动态应该非常值得我国过滤环保领域的关注！

因此，利用CBF耐温特性，是用于高温过滤材料（如除尘袋、汽车消音器滤芯）、避火消防服阻燃隔热面料、防火卷帘、过冷防护服、防弹服、热防护服、军用帐篷、坦克发动机绝热隔音罩、核潜艇等军舰内装饰、火箭燃烧喉管等军工武器装备领域优选的新材料。美国、加拿大、日本、韩国、和欧洲许多国家的业内人士十分看好CBF优异的耐温性能，许多应用领域正在不断拓宽。

CBF非织造材料在汽车内饰中的应用潜力巨大。汽车工业是纤维材料的一个巨大潜力的市场。现在在汽车中应用的基于非织造材料的零件已经超过40种，从空气、油过滤介质到内饰材料等，其中包括声、热绝缘材料，结构件以及装饰件。一辆轿车大约需要20m的非织造材料（折合质量15－20kg）。虽然现在汽车非织造材料主要使用聚酯纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、碳纤维和天然纤维等，但是，CBF的绝热、隔音，尤其是其优良的过滤性能和阻燃性能是其它纤维所不能比拟的。

（2）CBF将带来建筑材料业的一场革命

1974年，中国建材研究院开展了玻璃纤维用于增强硅酸盐水泥（GRC）的研究，提出了“双保险”的技术路线（即抗碱玻璃纤维增强低碱度硫酸盐水泥）。在此后的几十年中虽然取得了很多成果，但是仍没有真正解决其耐久性问题，一直存在着一些令人极为忧虑的问题：①降低抗碱玻璃纤维中ZrO的质量分数；②低碱度硫铝酸盐水泥质量不稳定；③用一般中碱玻璃纤维替代抗碱玻璃纤维；④用普通的硅酸盐水泥替代低碱度硫铝酸盐水泥。另一方的问题是有些企业GRC制品生产机械化水平低，基本上都是手工作业的，加上不严格按技术规程操作，造成出厂产品质量低下等。显然我国的GRC产业并没有真正走出一条宽广、健康的发展道路。随着我国CBF批量生产的开始，CBF增强硅酸盐水泥的技术方案再次被业界重视，尤其是我国一些原来用聚丙烯纤维增强水泥混凝土的化学建材企业，积极采用CBF增强硅酸盐水泥及其混凝土；另一些建筑加固企业采用CBF片材替代碳纤维用于建筑桥梁的加固、补强和修复，也取得了较好的效果。用硅酸盐类天然火山喷出岩为原料生产的CBF，预示着建筑材料业的一场革命正在来临！它的应用主要表现在以下几个方面：

a、在混凝土增强领域的应用。现在的混凝土增强材料主要有碳纤维、玻璃纤维、对位芳纶、钢纤维和CBF。增强的主要目的是提高制品的抗拉强度和建筑工程的防渗抗裂等。从强度方面看CBF占有绝对的优势，它的抗拉强度都高于以上的增强材料，增强效果最好。从耐碱性方面看，CBF略逊于碳纤维和对位芳纶，但好于玻璃纤维和钢纤维。从与混凝土的相容性上看，CBF与混凝土有着基本相同的成分，密度也较接近，所以CBF的相容性和分散性好于其它增强纤维。例如用CBF增强铁路水泥枕木可解决其耐久性，尤其适合在青藏高原等气候多变地区的使用。

b、在建筑修复、加固和更新领域的应用。碳纤维加固补强织物是一种高科技含量和高成本的产品。目前使用的补强材料是碳纤维和芳纶，主要是利用材料的强度和弹性模量。从强度方面，CBF的强度并不逊于碳纤维，且比芳纶高，虽然弹性模量不如碳纤维，但是与树脂的亲合性上，CBF大大好于碳纤维和芳纶，有效的提高了补强效果和补强材料的使用寿命。尤其是CBF用于桥梁和立柱缠绕加固，其效果与碳纤维没有差异。这一重大发现是东南大学土木工程学院通过CBF与碳纤维在同等条件下的对比实验后得到的。从性价比看，CBF的价格大大低于碳纤维和芳纶，所以CBF有极大的竞争优势，是碳纤维和芳纶加固抗震补强材料的首选替代品。它可广泛用于梁、柱、板、墙等结构的补强，也可用于桥梁、隧道、水坝等其它土木的加固，尤其是抗震加固。CBF与粘钢和碳纤维加固具有如下不同的特点：不导电；性价比好；抗剪切强度高；延性好；抗震能力强；与混凝土热膨胀系数一致。抗老化、耐高温、抗冻融、与混凝土和树脂的结合力强；耐酸碱，对各种环境的适应性强；受力后变形协调，而碳纤维加固后的破坏常态是脆性的。以建筑加固补强为例，碳纤维和芳纶相比，CBF在保持较高的抗拉、抗剪和抗冲击强度以及抗热振稳定性优异的基础上，具有更好的性价比。因此，在桥梁、隧道、房屋等结构抗震加固补强方面具有极为广阔的应用前景前景。

此外，初步的应用研究证明，CBFRP（连续玄武岩纤维复合材料）的筋又是一种替代碳纤维、芳纶等连续复合材料筋的新型建筑材料，可主要用于代替钢筋，用于环境条件严酷的混凝土中，根本解决钢筋锈蚀问题，提高混凝土结构的耐久性。

C、在道路施工领域的应用。采用土工格栅对路面进行加盘处理，已经成为道路建设的一个研究方向。土工格栅的主要作用是抗疲劳开裂、耐高温车辙、抗低温缩裂、延缓反射裂缝等。所以在高级公路、大桥桥面、市政道路及机场路面等要求较高的道路工程广泛应用。目前，土工格栅材料主要是玻璃纤维和塑料两大类。CBF及其土工材料的各方面性能均好于以上两种材料，主要优点是：抗拉强度高、延伸率好、无长期蠕变；热稳定性好；与沥青混合料的相容性强；理化稳定性好；耐低温性好等。

C、CBF增强树脂基复合材料有广泛的应用。CBF具有良好的技术特性：低容重，低热导率，低吸湿率和对腐蚀介质的化学稳定性，能够降低结构质量，形成新型结构材料。利用这些特性，在军品和民品领域有广泛的应用。①CBF增强树脂基复合材料是制造坦克装甲车辆的车身材料，可减轻其质量；用于制造火炮材料，尤其是用于炮管热护套材料可以大大提高火炮的命中率和射击精度。在枪弹、引信、弹匣、大口径机枪枪架、坦克装甲车辆的薄板装甲、汽车发动机罩、减振装置等方面有大量的应用。②CBF在船舶工业中可大量用于船壳体、机舱绝热隔音和上层建筑。③用CBF蜂窝板可制成火车车厢板，既减轻了车厢的质量，又是一种良好的阻燃材料。据悉美国通过福特、通用汽车制造公司正在着手起草制订采用CBF替代碳纤维作增强材料的工业标准。德国在CBF这方面的应用研究也已经着手开展了两年多。我国的汽车工业应该关注这一新材料应用的发展动向。④用CBF缠绕环氧树脂的管材（直径Ø5－2000mm，内部承压0－40MPa）可用于输送石油、天然气、冷热水、化学腐蚀液体、散料、电缆管道、低压和高压钢瓶等。以石油管道为例，CBF管道施工投产后即可使用，无需投资维修以及采用昂贵的电化学处理，使用期限是80年。显然它可引发管道业的一场革命！⑤由于碳纤维的严重短缺，受冲击或者说影响最大的是一大批休闲体育用品的制造商，因此，CBF在休闲体育用品中的应用也凸显出来了。首先，CBF天然的金褐色可用于休闲体育用品的表面装饰；其次，它与碳纤维混杂使用可降低其成本，以解碳纤维价格奇高和短缺带来的困惑；再是可利用CBF开发休闲体育用品的新产品。

d、CBF可用作热振环境下的特殊材料

例如采用CBF/648环氧树脂用于复合材料结构的军用飞机进气道外侧壁，其下部是火炮出口，振动冲击力很大，要求复合材料有很好的韧性，使用纯碳纤维有它的不足，由于CBF的断后伸长率大大高于碳纤维，且可充分利用CBF的抗热稳定性。在民品的机电工业，CBF聚合物基复合材料是优良的绝缘材料，用它制造仪器仪表、电动机及种电器中的附件（如齿轮、轴承、密封件等）不仅可以减轻自身质量和提高其可靠性，而且还可以延长使用寿命。此外，CBF具有显著的耐高温性能和极好的力学性能，它可以用作石棉与昂贵碳纤维的替代品，适用于高温衬垫、大型船只绝热、车辆制动器摩擦衬片。

f、CBF是良好的介电材料

CBF还具有良好的介电性能。它的体积电阻率比E玻璃纤维高一个数量级：如前所述，玄武岩中质量分数不到0.2的导电氧化物，利用CBF的这一介电特性、吸湿率低和耐温的特性，可以制成高质量的多层印刷电路板的覆箔板。因为无线电通讯传输技术和大型电子计算机信息处理技术的高速化，不但要求在高频带工作的基板要有较小的介电常与介质损耗因数，而且要求高频带的介电性能对温度的变化率和频率的变化率很小，基板的玻璃化温度、耐热性（希望先进的线路板耐热高达270℃左右）、可靠性、厚度的均匀性要高，热膨胀系数、吸水率要低，以满足当代印刷电路板对覆箔板在特性阻抗高精度控制性、高频特性、高可靠性、高稳定性和绿色环保特性等性能的要求。最近几年日本在高性能印刷线路板制造方面要求耐更高的温度，更轻更薄，因而大量应用芳纶材料。通过非织造布工艺或造纸的方法研制的印刷电路基板可应用于IT产业的各种设备。此外，目前一些高质量的抗热绝缘纸将对位芳纶做成浆粕和长5mm的对位芳纶混合打成浆纸，用普通造纸方法造纸，可得到强度高和耐高温的工业用纸，用在电气绝缘纸材料上是高级的H级绝缘纸。它可以制成不同密度及厚度的纸或纸板，最薄可到0.05mm；可在220℃的环境下连续工作10小时而不变，甚至短时间内暴露于300℃下，不会收缩、脆化或融化。而CBF的耐高温性的电绝缘性都非常好，其抗热绝缘纸可以提供电气绝缘更严密的保护。

此外，CBF还具有防辐射功能。在核电站建设和军工、民用等防辐射领域有很大应用。

总之，随着生产CBF技术瓶颈的不断打开和规模化生产所带来的单位成本降低，它的应用领域将不断扩大，势必形成一个新兴的高新技术产业群，将改变世界先进材料的格局！

2、连续玄武岩纤维（CBF）市场前景

下面结合CBF的性质和应用浅谈其市场前景：

① CBF是典型的资源节约型新材料

从我国国情出发，就人均能源和矿藏资源拥用有量看，我国是一个资源贫乏的国家。综观全世界CBF之外的高技术纤维，我们不难看出，除了它们拥有的优异的力学性能和化学性能外，其实在制造过程中都要花费大量的能源和资源，尤其是石油资源和电能。不了解CBF生产特征的人们往往想当然的认为生产CBF需要高温熔化肯定是一个高耗能项目，这实在是一大误解！横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司“全电熔炉”工业化生产的能耗指标表明：每制造1公斤单丝直径为13～15微米的CBF仅仅需要耗费不足5度电，按每度电0.70元人民币计算，每公斤纤维的电耗成本仅仅为3.5元人民币，约占工厂生产成本的15%。如果将CBF及其复合材料替代金属和其它高技术纤维所节约的能源和资源作为一个综合性经济评价，则CBF是一种典型的资源节约型绿色材料！CBF生产原料来源广泛且廉价，可促进我国矿产资源的合理开发和高附加值的应用，符合国家的产业政策，是一种低投入、高产出、低能耗、少排放、能循环、可持续发展的资源节约型、环境友好型的新材料。CBF代表了材料制备和使用过程绿色化这一材料技术的主要发展方向。因此，发展CBF是符合我国国情的，应予以大力发展。

②CBF将为我国现代国防建设提供不受外国控制的新材料

高技术纤维是国防军工建设和支撑高科技产业发展的重要基础材料，它直接关系到国防科技工业的建设和国民经济支柱产业的升级。CBF就是继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。

它是21世纪在国防建设中有着重要应用价值的高技术纤维，是体现国防科技战略布局的一种新材料。CBF及其复合材料，在航空航天、火箭、导弹、战斗机、核潜艇等军舰、坦克等武器装备的国防建设领域有广泛的应用。它可以促进军队武器装备升级换代，增强军队的战斗力，可在某领域替代碳纤维，节约相关武器装备的制造成本；可寓军于民，是一种典型的可广泛应用的军民两用的新材料。

由于玄武岩纤维具有区别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能，而且性价比好，近几年来引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。2003年美国军方甚至收购了其国内一个创办不久的连续玄武岩纤维生产工厂，现在这个年产1000吨CBF的工厂就设在美国南部阿拉巴马的军事基地，产品100%用于国防军工，其CBF的具体应用至今对外秘而不宣！显然这些年来，美国军方在CBF的应用研究中又发现了许多新的应用价值。非常欣喜的是我国国防科技工业系统也十分重视CBF在国防建设领域的应用，有关应用研究课题已经展开。

③CBF将为我国交通运输领域的基础建设发挥升级换代的作用

CBF及其复合材料将对重大工程尤其是交通运输领域的基础建设具有重要的推动作用。制造CBF的原料是火山岩，属于硅酸盐大类。因此，CBF具有天性的与水泥、混凝土的亲和力和耐碱性，在建筑增强领域的应用已显示出它独特的优势和发展潜力。CBF将是替代聚脂纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维用于增强沥青、水泥混凝土最有利的竞争产品。CBF的拉伸强度为4450～4800Mpa，比大丝束碳纤维、芳纶、PBI纤维、钢纤维、硼纤维、硼纤维、氧化铝纤维要高，与S玻璃纤维相当。试验发现，连续玄武岩纤维在饱和Ca(oH)₂溶液以及在水泥等碱性介质中能保持高度的稳定性，可代替钢筋用作混凝土建筑结构的增强材料。

CBF将为我国交通运输领域的基础建设发挥升级换代的作用。首先CBF可以提高我国交通运输基础设施的质量，降低全寿命成本，促进交通运输行业的升级换代。我国“十一五”期间要优先发展交通运输业，要建设铁路新线1.7万公里，其中客运专线7000公里。进一步完善国家高速公路网在内的公路网络，公路总里程达到230万公里，其中高速公路6.5万公里。此外还有大量的港口、机场建设的工程。如果我国在该领域推广使用CBF将会产生巨大的经济效益和社会效益。其次，CBF是碳纤维的低价替代品，有些性能还高于碳纤维，这可以从一定程度上缓解我国碳纤维、芳纶等高技术纤维短缺带来的一些供求矛盾，尤其是从战略层面上看，面对我国碳纤维落后的现状，大力发展CBF不失为是一种弥补碳纤维不足和“引领未来”的战略选择！再是，CBF用先进材料的制造技术特别是绿色设备技术增加了新的基础原材料，达到了节能、降耗和环境友好的目的。CBF也完全符合“十一五”期间，我国材料领域的发展目标，即：开发综合性能高、资源消耗少、环境负荷低的材料及工艺技术，满足国民经济发展和国防建设的需求，支撑和引领社会经济协调发展。

④CBF将为我国国民经济其它领域的发展提供重要的基础材料

玄武岩纤维复合材料除了上述在国防建设、重大工程、交通运输等领域有重要的推动作用外，对我国国民经济相关产业结构的升级也同样具有重要的推动作用。例如：(1)消防环保领域。玄武岩复合纤维材料用于消防环保领域有较大的优势。玄武岩纤维是无机纤维，其耐温性（－269～700℃）高于所有的有机纤维，而且其超低温使用性能是最好的，具有不燃性、无有毒气体排出、绝热性好、无熔融或滴落、强度高、无热收缩现象等优点。因此用玄武岩纤维制成的消防服中的阻燃隔热层面料显然具有明显的优势。CBF的价格是所有高性能纤维中最低的。单丝直径较细（例如7微米以下左右）的CBF，其良好的性价比和优异的抗高温性能，有可能为替代杜邦等防火材料的有力竞争产品（其中杜邦的Nomex防火面料在370℃以上的高温下被碳化和分解），也是其它高性能纤维低成本、高性价比的替代品。此外，耐高温（250℃以上）的过滤材料一直以来是该领域没有解决的难题。而CBF可以在－260～700℃的范围内长期使用。因此，利用玄武岩纤维的耐高温和良好的过滤特性，它是用于高温过滤材料（例如除尘袋、汽车消音器滤芯）、避火消防服阻燃隔热面料、防火卷帘、军工领域等优选的新材料。(2)石油化工领域。玄武岩纤维复合材料可引发石油天然气管道业的革命！用玄武岩纤维缠绕环氧树脂的复合管材（直径5～2000mm,内部承受0～400大气压）可用于输送石油、天然气、冷热水、化学腐蚀液体、散料、电缆管道、低压和高压钢瓶等。以石油管道为例：玄武岩纤维管道施工投产后，连续使用期限为80年。(3)电子等领域。玄武岩纤维聚合物基复合材料是优良的绝热和绝缘材料。CBF的体积电阻率比E玻璃纤维高一个数量级；利用玄武岩纤维的这一介电特性、吸湿率低和耐温的特性，可以制成高质量的多层印刷电路板的覆箔板。此外，CBF可用作风力发电叶片的增强材料。

此外，玄武岩纤维在500℃温度下的热振稳定性仍然不变，原始重量损失不到2%；900℃时也仅损失3%。CBF无捻粗纱具有显著的耐高温性能和极好的机械性能，适用于高温衬垫、大型船只绝热、车辆制动器摩擦衬片。

综上所述，CBF及其复合材料是一种对国民经济有重要支撑作用的新材料。它将影响诸多产业的发展，所以它的市场空间非常广阔。

3、连续玄武岩纤维（CBF）的发展现状:

（1）在我国的发展现状

我国由于军事工业和经济的快速发展，高技术纤维短缺的形势越来越严竣，而日本和美国这两个生产碳纤维的大国，对中国全面实施封锁。

为了打破外国在高技术纤维的全面封锁，我们加强了对连续玄武岩纤维（CBF）的研发工作：

基于CBF的研发历史，我国高科技纤维的结构及发展现状，提出CBF“发源在苏联、发展在中国”的预测是科学和理智的。

(1)从国家层面上看，我国对CBF的发展具有强大的国家影响力。该项目在2001年6月被列为中俄两国政府间科技合作项目；2002年8月列为国家863计划；2002年5月列入深圳市科技计划；2004年5月列入国家级火炬计划；2004年11月列入国家科技型中小企业创新基金。并列入国家“十一.五”科技计划和国家发改委的中长期发展规划。对一个项目先后有那么多的国家和地方科技计划的支持，这在其它国家很少见的。国家科技部等有关部委的领导还亲自对此项目的发展和成果应用作了批示。这充分反映了我国对发展CBF的高度重视和支持！我们坚信，国家在“十一.五”还会出台相关政策和措施来大力支持这一新材料的发展。

(2)从行业发展基础看，近几十年来我国的玻璃复合纤维和复合材料得到了快速发展，有着发展和推广应用CBF的坚实基础。2005年1月世界《高性能复合材料》杂志发表了多年来一直关注着纤维的供给与需求的业内咨询专家的文章。他进而指出：“现在世界最大的潜在纤维复合纤维材料制造商和终端用户是中国。中国的公司已拥有25%的全球玻璃纤维市场并正在开始发展碳纤维。5年后将会给该市场带来全面的冲击”。

(3)从发展的基本条件来看，我国地域辽阔，玄武岩矿床储量极其丰富。我国火山和火山岩分布广泛。

(4)从本国的市场看，中国本身就具有新材料应用的庞大市场。

(5)从我国企业参与投资新材料的情形看，企业有着进行技术创新及发展的强烈欲望及实力。

(6)从新材料的制造成本看，中国具有低成本制造CBF得天独厚的条件。我们承担国家863计划该课题的研究成果表明，我们有着完全自主知识产权的低成本、大规模发展CBF的新技术、新装置和新工艺。

(7)从全球的发展水平看，全世界CBF的技术及规模尚处于初级水平，这给我们追赶乃至超过国外的先进技术水平提供了很大的发展空间和市场机遇！我国CBF的发展是最有希望“后来者居上”、终将成为全世界最大的生产及应用大国。

21世纪世界经济的发展，越来越依托于高新技术的推动，而高新技术的发展又依赖于新材料的支撑，在这些新材料中，技术难度最大和功效最显著的莫过于高技术纤维。连续玄武岩纤维（CBF）、碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）等高技术纤维是国防建设和高新技术领域急需的关键材料。

从目前我国高技术纤维发展的现状和势头看，中国唯有CBF及其复合材料有可能发挥“后来优势”而称雄于世界。我国863计划的CBF研发成果和工业化生产技术已经与俄罗斯、乌克兰和美国处于同一起跑线上，部分技术已经实现了超越。例如：我国能稳定生产出单丝直径7微米乃至更细的高端CBF产品，且可以连续5万米以上不断头，但是，其它国家最细的单丝直径只能生产12微米以上。再有，我国快速发展的经济和高技术领域的发展为CBF的推广应用提供了市场的发展空间。因此有的专家建议：我国应加强对CBF的应用研究和引导性的技术创新投入，立足于经过5－10年的时间努力使我国成为制造和应用CBF及其复合材料的大国，真正实现CBF“发源在苏联、推广在世界”的发展愿景。

(2)世界的发展现状：

随着CBF低成本、大规模产业化的发展，则有可能改变世界先进材料的格局。目前全世界只有俄罗斯、乌克兰、美国、中国等几家企业拥有制造玄武岩纤维的工业专利技术，现有的生产能力只能满足世界需求的不到1%，伴随着玄武岩纤维应用领域的扩大，玄武岩纤维这一21世纪的新材料方兴未艾，具有更加广阔的市场前景。玄武岩纤维产品的未来增长趋势估计按每年25－30%的增长速度快速递增。由于市场需求的强劲拉动，预计全世界CBF在今后5年内将得到迅猛发展。全世界CBF的生产能力有可能从2005年的不到3500吨迅速发展到年产5万吨以上，将超过碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等其它几种高技术纤维。因此，世界主要发达国家都十分重视CBF这一高技术纤维及其复合材料的发展。

三、阜新实施该项目的优势

1、政策优势

阜新市是经中央批准的资源型城市经济转型的试点市和发展循环经济的试点市，阜新市经济发展程度无疑要得到党中央、国务院、省委、省政府的极大关注和支持。为此制定了一系列有利于阜新经济发展的宽松政策，如土地政策、税收政策、能源政策、环境政策……

特别是最近省委、省政府根据中央有关文件精神，提出举全省之力帮助阜新发展经济。近期战术是“突破阜新”，而且要求全省各委、办、厅、局在帮助阜新发展经济这个问题上，拿出具体办法和措施。要求省内规模较大的企业到阜新来办分厂……

这一举措将使阜新迎来经济大发展的新局面。那些具有远见卓识锐智的企业家，也绝不会放过这样一个大好商机，这就肯定要有一大批作为经济载体的项目落户阜新。

所以目前来阜新投资实施连续玄武岩纤维项目恰逢天时、地利、人和的大好机遇。

2、区位优势和配套的基础设施

（1）阜新位于辽宁五点一线经济带的边缘，五点一线经济区幅射范围的前沿。在阜新上项目，甚至比“五点一线”经济区内更有优势，交通不会像“五点一线”经济区那么拥挤，原辅材料及产品的贮藏地宽余，企业的伸缩空间较大，企业间的干扰较少，政策甚至于比“五点一线”经济区还宽松。

另外“五点一线”经济区发展对周边幅射范围的影响不可低估，有些原辅材料可以靠“五点一线”经济区企业供给，产品销往“五点一线”经济区，所以“五点一线”经济区与周边的幅射范围的企业之间互相补充，共同发展成为一个有机联合的整体。作为高新技术的连续玄武岩纤维无疑为“五点一线”经济区内电子企业提供可靠的原料保障。

所以在阜新实施连续玄武岩纤维项目，可以兼得两地优势，产品市场的空间很大。

（2）阜新位于诸多城市的中心，交通极为方便

阜新位于沈阳、大连、营口、锦州、朝阳、赤峰、通辽、铁岭……中心位置。通往各地周边城市的高速公路均在阜新汇合。距北京只有600多公里，去周边任何城市均可当天往返。

另外从阜新始发至沈阳、上海、北京等地的火车每天都有。去沈阳桃仙机场和锦州汽车只有一个多小时的路程。

所以阜新的区位优势明显，交通极为方便。

（3）阜新工业新城区是继阜新经济技术开发区、阜新高新产业园区之后又一个经省政府批准的经济开发区，三通四平基础设施建设已经开始，将为实施该项目提供配套完善基础设施。

3、阜新的能源优势

历史上阜新为新中国的能源建设做出了重要贡献，亚洲最大的露天煤矿和火力发电厂都雄居阜新，曾以每年2000多万吨煤支持新中国的工业建设。今天虽然成为煤炭资源枯竭城市，但每年仍有1000多万吃不了的商品煤，正在建设的巴新铁路通车后，每年有2500多万吨优质煤从内蒙运进阜新，所以阜新仍然是煤炭资源的集散地。

现在阜新发电装机容量为200万千瓦，二期风力发电工程的装机容量为100万千瓦，最近彰武电厂也开工建设，用积存大量的煤矸石发电，是阜新打造新型能源城市的目标，不久的将来阜新发电的装机可达400万千瓦以上，阜新仍然是能源城市，所认在阜新实施连续玄武岩纤维项目能源是有保障的。

4、资源优势

连续玄武岩纤维生产所需的唯一原料玄武岩，在阜新地区有广泛的分布和出露。

从阜新县东北的勿欢池镇，经塔营子、扎兰营子、大五家子……到西北的蜘蛛山等十几个乡镇，方圆几百公里都是火山岩分布的地区，那些低矮舒缓的山丘，有的被第四纪沉积物覆盖，有的裸露出地表，这几乎都是基性火山岩――玄武岩。

这些玄武岩由于黑色（铁、镁、钛……）矿物和硅酸盐（二氧化硅）类矿物含量不同，其颜色深浅也略有差异：勿欢池、扎兰营子、大五家子等乡镇出露的玄武岩基本上都是黑色，蜘蛛山地区出露的玄武岩颜色略浅一些。

从构造上看，柱状节理明显发育，都呈现出大小不同的六方柱体，节理面有的光滑，有的粗糙，但都十分明显。六方柱体的横断面直径10～70公分，六方柱体的长度0.5～6米左右。

从化学成份上看：二氧化硅和铁、铝、镁、钛的氧化物。

从矿物成份上看：斜长石、角闪石、辉石、橄榄石等。

从远景储量上看：这十几个乡镇玄武岩分布和出露的范围，估算最低也有十亿立方米以上。

1994年辽宁省地质局第四地质大队某工程师率数人对扎兰营子一个乡八处玄武岩出露的矿点其中的三处（阿七马生、小五家子、大尖山）进行了地质调查，初算三处玄武岩储量在1300万立方米左右，全扎兰营子乡玄武岩的远景储量在一亿立方米以上。

依此类推，上述十几个乡镇玄武岩的远景储量至少在十亿立方米以上。

如果可利用率按30%计，那就是三亿立方米，折近十亿吨。

连续玄武岩纤维（CBF）原料与成品比为1：0.9，那就是十几亿吨玄武岩可生产连续玄武岩纤维（CBF）九亿吨。

可在阜新实施该项目，原料是充分保障的。

四、技术方案

连续玄武岩纤维（CBF）在上个世纪90年代以前，只有前苏联能生产，产品全部用在军事工业上。有关CBF的生产技术等全部被前苏联掌握，处于绝对的保密状态。苏联解体以后，连续玄武岩纤维（CBF）相关技术才解密，在一定程度上得到了推广。

2000年，研究出连续玄武岩纤维的生产新工艺，同时研制出连续玄武岩纤维（CBF）的生产技术设备。这些研发成果为玄武岩纤维生产的发展给予极大的推动力，而且大大的扩展了玄武岩纤维应用的潜在市场。

在我国，生产连续玄武岩纤维（CBF）的试验装置和工业装置已经建成并投产。由于采用了更为完善的研究成果，大大降低了能耗，也相应地降低了玄武岩连续纤维（CBF）的生产成本。连续玄武岩纤维（CBF）的生产成本开始低于玻璃纤维的生产成本。装置顺利起动，已经生产出用中国玄武岩矿石制造的连续玄武岩纤维（CBF）。这项工作已被列入中国“国家863计划”（连续玄武岩纤维及其复合材料）。

1、连续玄武岩纤维（CBF）的原料特点：

a、玄武岩矿石的化学组份与玻璃体有本质上的不同；

b、玄武岩熔融体对热幅射而言是不透明的；

c、玄武岩矿石是现有的天然原料，按化学组份而论，它的质量是均匀化的；

d、玄武岩矿石的熔化过程与玻璃的熔化过程不同，不需经过澄清和冷却等工序；

玄武岩矿石的这些特殊性决定了连续玄武岩纤维（CBF）的生产工艺和相应的生产技术设备的特点。

2、连续玄武岩纤维（CBF）生产工艺技术的主要优势

a、使用自然界中天然形成的、单组元的玄武岩就可以生产出连续玄武岩纤维（CBF），玄武岩是生态上非常洁净的原料；

b、玄武岩原料价格非常低廉，在连续玄武岩纤维（CBF）生产成本中占不到5%；

c、一个阶段的工艺（初始选矿、玄武岩的熔融和均匀化）是由大自然完成的；

d、玄武岩只须加热一次就可以获得需要的产品――连续玄武岩纤维（CBF）；

e、将连续玄武岩纤维（CBF）后续加工成材料并不需要耗费电能，采用“冷却技术工艺”就能达到。

3、连续玄武岩纤维（CBF）工艺流程简述：

①将玄武岩矿石粉碎到5－20毫米大小；②粉碎的玄武岩通过专用的加料器被送到矿石熔化炉；③在炉中1400－1600℃高温作用下，玄武岩矿石被熔化之后；④将熔融物流入炉子的纤维产生组件中，穿过用铂铑合金制作的喷丝漏板的众多小孔；⑤从喷丝漏板下漏出来的玄武岩纤维（单根直径为9－15微米）进入油性侵润剂涂层设备中；⑥缠绕机将连续纤维缠绕到纱筒上；⑦利用并纱机将纱筒上初级纱线被重新卷绕成粗纱线卷上。

4、连续玄武岩纤维（CBF）的生产技术设备

目前“玄武岩纤维与复合材料技术发展有限公司”已经研制开发出生产连续玄武岩纤维的BCF系列装置：

TE BCF－1000生产线，年产为1000－1500吨连续玄武岩纤维；年产1000－1500吨连续玄武岩纤维的TE BCF－1500连续玄武岩纤维生产线是工业化生产玄武岩纤维的主要方式。在该生产线的基础上，可建造更大年产量15000吨的连续玄武岩纤维的生产厂。

可选择7条这样的生产线就可以满足年产10万吨连续玄武岩纤维（CBF）的设计能力。

成套连续玄武岩纤维生产技术设备

生产连续玄武岩纤维的生产线是在BCF模块式装置基础上建立的TEBCF1000－1500生产线。

TEBCF1000－1500生产线的主要技术性能指标（表2）