近日，我院玄武岩纤维材料研究团队在高水平学术期刊《Ceramics International》（中科院材料科学大类一区TOP，影响因子为5.2）发表题为“Devitrification and fibration of silicate glass from basalt with olivine addition”的研究论文；其第一作者为刘昶江老师，硕士研究生伍宏伟为学生一作；相关研究工作受到河北省高等学校科学研究项目资助（BJK2023040）。

论文针对传统观点“含橄榄石玄武岩不适用于连续纤维生产”展开系统验证，通过分析橄榄石添加对玄武岩玻璃析晶行为及成纤性能的影响，以典型可拉丝玄武岩为基体，掺入不同比例橄榄石（0-25 wt%），综合采用X射线衍射、热分析、高温粘度分析等手段，系统探讨了玻璃/熔体的结晶状态、聚合结构、热效应及成纤性能。实验表明，即使添加25 wt%橄榄石的熔体经1500°C水淬后仍保持非晶态；退火玻璃析晶分析显示，橄榄石的添加并未改变主晶相类型（辉石与长石），但显著提高了熔体析晶温度。研究首次发现，适量橄榄石添加可将成纤温度区间从160°C拓宽至200°C，并证实析晶温度与拉丝温度无直接关联。橄榄石通过促进低聚合硅酸盐单元生成，调控熔体结构及粘温特性，进而优化成纤行为。此外，团队提出纤维直径对数与温度倒数呈线性关联，为工艺参数设计提供了理论依据。

该研究进一步修正了传统认知：证明通过橄榄石等特殊矿物调整硅酸盐体系成分，可有效适配连续纤维生产需求，为玄武岩纤维成分设计及工艺优化开辟了新路径。相关成果对推动高性能纤维材料开发及资源高效利用具有重要意义。

论文地址：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.02.273

（左图表示不同熔体析晶温度与成纤温度无明确关系；右图表明熔体黏度-解聚度与成纤行为密切相关）

河北地质大学玄武岩纤维材料研究所（简称“玄武岩所”）成立于2018年，着眼于玄武岩纤维材料产业未来发展方向，以不同功能特性玄武岩原料标准化和玄武岩纤维复合材料开发为重点研究领域。玄武岩所结合河北地质大学在地质矿产领域的传统优势和岩石矿物材料方向的专业特色，与地方、企业和高校开展科技交流与项目合作，是目前中国国内首家由高等院校设立的玄武岩纤维材料研究所。

相关介绍见网址：https://bsclxyx.hgu.edu.cn/info/1054/1640.htm

玄武岩纤维材料研究团队代表性学术论文如下：