اهمیت سنگها در فناوری های نوین!! (با نگاهی به بازالت ها)

شاید یافتن  ارتباط بین سنگها و فناوری های نوین برای بسیاری سخت باشد. اما بد نیست بدانید در دنیای مدرن  استفاده از سنگها در توسعه فناوری های نوین از اهمیت خاصی برخوردار شده است! بخصوص برای  استفاده در صنایع خاص و حساس! سنگها با توجه به شرایط تشکیل خود خواص مکانیکی و شیمیایی خاصی دارند که با دانستن این خصوصیات می توان در صنایع مرتبط با آن استفاده شوند. سنگها فراوانند، قابل بازیافت هستند، جزئی از طبیعت بوده و لذا برای محیط زیست مخاطرات غیرقابل کنترلی ندارند.  شاید اولین کاربرد از سنگها که در سالهای اخیر در صنعت صورت گرفته کاربرد آنها در لوازم آشپزخانه و پخت و پز باشد. اما علاوه بر آن  استفاده از سنگها در صنایع خودرویی از اهمیت خاصی برخوردار شده از سپر خودرو تا سیستم ایمنی خودرو می تواند از سنگها و بعبارت بهتر از الیاف سنگها ساخته شود. یکی از سنگهایی که در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است بازالتها می باشند.بازالتها سنگهای آذرین نوع خروجی هستند که در مناطق زیادی از ایران رخنمون دارند. این سنگها از فراوانی زیادی در سطح زمین برخوردارند. این سنگهای بسته به کیفیت و ظاهر خود  در کشور ما کاربردهای مختلفی بعنوان مصالح ساختمانی و عمرانی می توانند داشته باشند اما در سطح دنیا کاربردهای متنوعی دارد که از آن جمله در ادامه به مواردی اشاره شده است. این سنگ با پیشرفت تکنولوژی و استفاده های خلاقانه از مواد طبیعی، جایگاه ویژه ای یافته است.

کاربردهای  کلی بازالت: سنگ خرد شده، سنگدانه های بتن، بالاست راه آهن، تولید الیاف نساجی با کیفیت بالا، کاشی های کف، تجهیزات مقاوم در برابر اسید برای مصارف سنگین صنعتی، پشم سنگ، لوله های پلاستیک بازالت، الیاف بازالت، نمد سقف، الیاف بازالت عایق حرارتی و …

الیاف سنگ (بازالت):

در سال های اخیربا توسعه صنعت خودرو، تقاضای زیادی برای مواد و کامپوزیت‌های دارای ساختاری بادوام، سبک وزن و غیرخورنده، پوشش‌های محافظ و مواد عایق حرارت و صدا وجود دارد. در حال حاضر الیاف شیشه ارزان قیمت بیشترین استفاده را در این بخش دارند. الیاف کربن در تعداد محدودی از کاربردها استفاده می شود، تنها در مواردی که از نظر اقتصادی امکان پذیر باشد. اما مواد ساخته شده از الیاف بازالت (BF) به دلیل ویژگی های فنی خاص و عملکرد هزینه ای که دارند، چشم انداز خوبی دارند و می توانند به طور گسترده در صنعت خودرو و سایر صنایع  استفاده شوند.

الیاف بازالت یک ماده غیر فلزی با کارایی بالا است که از الیاف بسیار ریز بازالت تشکیل شده است. ترکیب آن از مواد معدنی پلاژیوکلاز، پیروکسن و الیوین تشکیل شده است. با ذوب سنگ بازالت استخراج شده تا دمای 1400 درجه سانتیگراد  الیاف بازالت تولید می شود. سپس این مواد از طریق نازل های کوچک با فشار خارج می شوند تا رشته های پیوسته ای از الیاف بازالت تولید شود. سه روش تولید وجود دارد  از جمله آنها دمیدن گریز از مرکز می باشد. این الیاف بازالت پیوسته دارای برخی مشخصات فنی و مشخصات عملکرد ثابت شده است:

فیبر بازالت معمولاً دارای قطر رشته ای 9-12 میکرومتر است.

وزن مخصوص: 2.65

دارای مقاومت حرارتی بالا و قابلیت اشتعال کم است.

چسبندگی عالی به رزین های پلیمری و لاستیک ها دارد.

ضریب اصطکاک ممکن است بین 0.42 تا 0.50 باشد.

الیاف بازالت دارای مدول الاستیسیته بالایی هستند که در نتیجه استحکام ویژه بسیار خوبی دارد که سه برابر فولاد است.

مقاومت شیمیایی بالایی دارد، به ویژه در برابر مواد غلیظ مبتنی بر اسید

الیاف بازالت قابلیت قابل توجهی در مقاومت صوتی و حرارتی دارند

استحکام کششی بهتری نسبت به الیاف E-glass و همچنین کرنش شکست بیشتری نسبت به الیاف کربن دارد.

الیاف بازالت گرانتر از الیاف شیشه E، اما ارزان تر از الیاف کربن هستند.

با توجه به ویژگیهای فوق، این الیاف میتواند کاربردهای های خاص داشته باشد:

-الیاف بازالت به عنوان یک پارچه برای نسوز در کاربردهای هوافضا و خودرو استفاده می شود

-از لوله های کامپوزیت بازالت می توان برای انتقال گازها و مایعات خورنده استفاده کرد

-همچنین می تواند به عنوان تقویت کننده کامپوزیت در سازه های مختلف از جمله آرماتور بتنی و در ساخت ساختمان، جاده و باند فرودگاه استفاده شود.

-الیاف بازالت ماده منحصر به فردی است که برای ساخت بتن متخلخل، فوم دار و هوادهی استفاده می شود، هنگامی که به مخلوط های ساختمانی خشک اضافه می شود، خاصیت پلاستیکی، مقاومت در برابر آب و چسبندگی آنها را افزایش می دهد.

-بتن مسلح با الیاف بازالت عمدتاً برای ساخت سازه های هیدرولیکی، سازه های مقاوم در برابر زلزله، مخازن استفاده می شود.

*** اما یکی از رخنمونهای زیبای بازالت ها در ایران در منطقه آواجیق شهرستان ماکو قرار گرفته است. در این منطقه بازالتها شکل منشوری به خود گرفته و حاکی از سرد شدن ارام ماگما است که باعث شده این سنگهای اذرین خروجی  این فرم را بخود بگیرد. منطقه آواجیق در حدود 20 کیلومتری شهر ماکو قرار گرفته است.

در ادامه تصاویری از بازالتهای منشوری ماکو آمده است: