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保温材料：陶瓷纤维的种类及性能特点

发布日期： 2018-04-24 08:33:40 阅读量（2409）作者：

陶瓷纤维的品种主要有普通硅酸铝纤维、高铝硅酸铝纤维、硅酸铝纤维(Cr2O3,ZrO2)、多晶氧化铝纤维和多晶莫来石纤维等。近年来,国外已经成功开发(或正在开发)一些新的陶瓷纤维品种,如镁橄榄石纤维、陶瓷纤维(SiO2-CaO-MgO系和Al2O3-CaO系)等。陶瓷纤维棉、毡、毯、模块、纸、布、带、绳等。

陶瓷纤维毯(纤维模块)多采用自熔式、连熔连甩生产工艺制成甩丝长纤维,经双面针刺使纤维交织而成,可直接作为火焰热面,集耐火、隔热、保温于一体,在中性、氧化性及偏还原性气分中长期使用,仍能保持良好的强度、韧性。采用这种纤维毯制成的纤维模块不含结合剂,热稳定性好,广泛应用于石化、冶金、电力等保温耐热领域。

陶瓷纤维毯

陶瓷纤维板由陶瓷纤维及结合剂、添加剂,经过制浆、成型、固化、干燥等工序制成。陶瓷纤维板柔韧性好、易切割、强度高,是一种低导热率、低蓄热量的新型节能环保产品,广泛应用于各种加热设备的墙、顶等部位背衬,属重质耐火材料。陶瓷纤维布、带主要应用于防火门、工业窑炉隔热、高温管道及容器的隔热。陶瓷纤维绳主要应用于各种工业窑炉的膨胀缝、高温管道的缠绕保温、钢结构连接处的隔热等。

陶瓷纤维纸由陶瓷纤维及结合剂、添加剂,经过制浆、成型、固化干燥等工序制成的,是密封、隔热的理想材料。可用于各种热工窑炉膨胀缝、高温衬垫等部位保温隔热。此外,陶瓷纤维还可以用于过滤和催化剂载体材料、填密材料和摩擦材料、绝热涂料、增强材料等。

陶瓷纤维纸

镁橄榄石纤维是高温锻烧石棉后制得的一种陶瓷纤维。它的化学组成中MgOSiO2<1,容重为48～640kg/m3,导热系数为0.44～0.70W/m℃,熔点为1600℃～1700℃。镁橄榄石纤维可以作为石棉代用材料在高温条件下长期使用。SiO2-CaO-MgO系陶瓷纤维中的Al2O3和其它杂质的含量很低,它以硅酸钙和硅灰石为原料经熔融成纤维后制得。这种陶瓷纤维的真空成型制品在1260℃加热24h后的收缩率小于3.5%,使用安全。另一种对健康无害的陶瓷纤维是化学组成中不含SiO2的Al2O3-CaO系纤维,其Al2O3和CaO含量在90%以上。它是用化工原料Al2O3粉和CaCO3粉经高温熔融后制得的一种陶瓷纤维。这种陶瓷纤维已有毡、毯和真空成型制品。

用熔融法生产的石英纤维是一种性能优异的陶瓷纤维,但由于价格昂贵,一般不用作绝热材料。在石英纤维上涂上Si和A1可一进一步提高其绝热性能。用过的石英纤维制品还可以再生使用,方法是将废石英纤维绝热制品粉碎,与水和粘结剂混合后成型制成高温绝热制品。

高硅氧纤维也是一种性能忧良的陶瓷纤维,它是用普通碱硅酸盐玻璃纤维经酸处理和热处理后制得的高SiO2含量的玻璃纤维,其长期使用温度在1000℃以上。美国宇航局将它用作航天飞行器的绝热材料。用溶胶一凝胶法可以生产Al2O3纤维、多晶莫来石纤维和ZrO2纤维等陶瓷纤维。近年来,采用溶胶一凝胶法还成功开发一种Al2O3-Y2O3纤维。在这种纤维中Al2O3的含量一般为14.7%～54.3%,Y2O3的含量为45.7%～85.4%,这种Al2O3-Y2O3纤维具有耐高温、高温强度高、抗高温蠕变等优点,除可用作高温绝热材料外,还可以用作高温过滤材料和高温结构材料的增强材料。