近年来，环境污染问题成为人们关注的热点，环境污染问题主要来源于能源、交通、冶金、化学、电子、环保、航天等领域的烟气排放，耐高温材料的需求量不断提高。目前各种耐高温材料如芳纶纤维、聚四氟乙烯（PTFE）纤维等大量应用，特别是玄武岩纤维因其优异的机械性能、耐化学性能、耐热性而受到广泛关注。本文以玄武岩纱线、玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布为研究对象，测试了其在高温处理前后的表观形态、力学性能，表征耐热性和热稳定性，并对比芳纶纤维、PTFE纤维、玻璃纤维制成的纱线或织物的结构与力学性能，研究结果将对过滤材料的加工和使用提供参考依据。本文的主要研究内容和结论如下：（1）玄武岩纱线的表观形态与力学性能采用TM3000型扫描电子显微镜观察纱线的表观形态及高温处理后的形态变化，采用华龙WDW-20型微机控制万能材料试验机，测试纱线的断裂强度、断裂伸长、比模量等常见力学性能指标。从表观形态来看，玄武岩纱线的纤维表面光滑，适用作过滤材料，玄武岩纱线的纤维表面光滑程度最高。从强伸性来看，三种纱线强度较普通材质纱线大。玄武岩纱线的刚度大、强度高，制品不容易变形，在外力作用比较大的情况下，可以优先考虑玄武岩纱线。勾结试验表明，玄武岩纱线的勾结强度最低，生产、使用中需要注意。（2）玄武岩纱线的热性能采用DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱对纱线进行高温加热，温度分别设置为140℃、170℃、200℃、230℃、260℃，加热后进行表观形态、力学性能的测试，比较经过不同高温处理后的表观形态和力学性能变化。采用德国耐驰公司的TG209F1对材料的热分解温度进行了测试，分析热稳定性。从表观形态来看，玄武岩纤维表面在230℃以上温度处理后才会出现损伤，且时间对表观形态的影响不大。芳纶纱线、PTFE纱线在高于140℃后的高温处理后，表观形态有刻蚀，时间越长，温度越高，刻蚀越明显，范围越大。从强伸性来看，260℃以下的高温处理后，玄武岩纱线的强度保持率最高，断裂伸长率最稳定，比模量保持率较低、波动较大，勾结强度剩余率低，韧性差，温度、时间的影响对其影响无明显趋势。TG分析知，玄武岩纱线的起始分解温度最高，高于900℃，热稳定性优。（3）玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布的表观形态与力学性能采用TM3000型扫描电子显微镜观察织物的表观形态及高温处理后的形态变化，采用华龙WDW-20型微机控制万能材料试验机，测试织物的常见力学性能指标。从表观形态来看，非织造织物厚度较厚，空间上呈三维立体网状结构，作为滤料有优势，织物表面纤维纵向光滑。由于采用烧毛工艺，玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布烧毛面头端多，有孔洞等损伤，部分纤维呈中腔形态，这样的立体结构可增加对空气中杂质的过滤作用。从强伸性来看，四种织物的强度均较大，纵、横向差异明显，玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布在三种非织造材料中最大。玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布折叠后的力学性能保持率在四种织物中较优。（4）玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布的热性能采用DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱对试样进行高温加热，温度设置为260℃，加热后进行表观形态、力学性能的测试。采用电子万能试验机Instron5500R测试织物在高温下的拉伸性能。采用德国耐驰公司的TG209F1对材料的热分解温度进行测试，分析热稳定性。从表观形态来看，260℃/3h高温处理后，织物的表观形态均发生了损伤，且迎尘面（烧毛面）比反面（未烧毛面）损伤严重，覆膜面比未覆膜面损伤严重。从强伸性来看，260℃/3h高温处理后，玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布的强度保持率、伸长率保持率基本达到100%，比模量保持率达到88%，优于其他三种织物。高温场（150℃、200℃）下织物的拉伸试验发现，织物在高温下的强度下降快，织物承受高温作用的能力相对较弱。TG曲线分析发现，四种织物的起始分解温度高于350℃，三种非织造织物的起始分解温度均在410℃左右，其中玄武岩基布增强芳纶针刺非织造布600℃时的质量损失最小。