陶瓷纖維是一種性能優異、纖維狀輕質的新型絕熱節能材料,廣泛應用于工業、民用及國防領域的耐高溫絕熱部位。綜述了陶瓷纖維的發展變遷,介紹了國外廠家競相開發陶瓷纖維新品種擴大應用范圍的狀況、以及我國陶瓷纖維研發的進展,指出了陶瓷纖維的發展前景。
陶瓷吸納為最早出現在1941年,美國巴布、維爾考克斯公司用天然高嶺土用,用電弧爐熔融噴吹成纖維。20世紀40年代后期美國兩家公司生產硅酸鋁系列纖維,并首次應用于航空工業;20世紀60年代美國研制出多種陶瓷纖維制品,并用于工業窯爐壁襯。20世紀70年代,陶瓷纖維在我國開始生產使用,其應用技術在20世紀80年代得到迅速推廣,但主要適用范圍在1000℃以下,應用技術相對簡單落后。
進入20世紀90年代以后,隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應用,使用溫度提高到1000℃-1400℃,但由于產品質量缺陷和應用質技術的落后,應用領域和應用方式都收到局限。如多晶氧化鋁纖維不能制成纖維毯,產品規格單一,以散棉、纖維塊為主,雖然使用溫度有所提高,但是強度很差,限制了使用范圍,也縮短了使用壽命。
自從進入21世紀以來,一些大的陶瓷現為生產企業為了增強抗風險的能力,紛紛組建集團,并進行了內部結構調整,淘汰了一些落紅的工藝、設備和生產線,在產品結構上做了較大的調整,大幅度壓縮了在國際市場上競爭力較差的普通硅酸鋁纖維制品,擴大了高純硅酸鋁纖維、含鋯纖維、含鉻纖維、多晶氧化鋁纖維等纖維的能力。同時,一些大的陶瓷纖維企業開發成功并批量生產用于特殊應用領域的多晶氧化鋯纖維、氮化硅纖維、碳化硅纖維硼化物纖維等新產品,如美國杜邦公司生產的多經氧化鋁長纖維主要用于制造紡織物,隨著科學技術的發展,先進的復合材料已研制開發成功,其增強體主要是連續長纖維和晶須在復合材料匯總應用最廣,由碳化硅增強的金屬基復合材料,陶瓷基復合材料已用于制造航天飛機部件,高性能發動機等耐高溫結構材料,是21世紀航空航天及高技術領域的新材料。
陶瓷纖維毯的保溫原理:
陶瓷纖維毯具有低導熱率、低熱容量、優良的化學穩定性、 優良的熱穩定性及抗震性、優良的抗拉強度、優良的吸音性,屬于保溫耐火材料中的理想材料。
陶瓷纖維毯采用無爐襯水冷壁電阻爐連熔、連甩工藝成纖,雙面針刺成型;纖維長、直徑粗且均勻、抗拉強度高,抗氣流沖刷能力強,熱穩定性好。通過全自控化的毯加熱爐熱處理,可預先使陶纖制品發生相變化,降低產品在使用過程中的高溫收縮;同時采用優質的原料和專用的提純及混料生產工藝,有效的降低了制品中的雜質含量,提高了產品的熱穩定性能,陶瓷纖維毯的主要性能特點概括如下:
密度體積小,(96/128Kg/m3);熱容量(蓄熱量)低;導熱系數小; 抗熱震及機械震動性能優良;無需烘爐; 隔音性能好;高熱敏性; 施工、維修簡便。
陶瓷纖維毯的應用:
陶瓷纖維毯因為耐高溫,絕熱性能,且耐火不燃,主要用于各種工業窯爐襯里保溫。比如以下工業爐型:
臺車爐、退火爐、高爐、焦爐、鍍鋅鍋、冷軋罩式爐、蓄熱式焚燒爐、帶鋼退火爐、梁式加熱爐、推鋼式加熱爐、輥底式均熱爐、火炬、鋼包、鐵水包、重整連續爐、保溫坑等。
另外,還可以在一些卷簾門的耐火層以及高溫管道方面使用,而且可以達到非常不錯的效果。幾乎所有高溫作業需要保溫隔熱的環境中都可以用到陶瓷纖維毯。
1050陶瓷纖維毯 JSGW-112
1260陶瓷纖維毯 JSGW-212
高純硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-312
高鋁硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-422
含鋯硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-512
鋯鋁硅酸鋁陶瓷纖維毯 JSGW-612
按尺寸劃分,可根據編織袋容積分為以下幾個規格:7200*610*20mm 5000*610*30mm 3600*610*50mm等。
化學性能:陶瓷纖維毯的主要成分是氧化鋁,根據氧化鋁純度高低可劃分為1050普通型、1260標準型、1260高純型、1400高鋁型、1400鋯鋁型及1430含鋯型等6個型號。隨著耐材行業技術的提高,氧化鋁純度不斷提升,新推出的氧化鋁纖維,耐溫能達到1600度,刷新了陶瓷纖維行業的新紀錄。但是由于技術要求,價格也是相當可觀。
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