陶瓷纤维是一种性能优异、纤维状轻质的新型绝热节能材料,广泛应用于工业、民用及国防领域的耐高温绝热部位。综述了陶瓷纤维的发展变迁,介绍了国外厂家竞相开发陶瓷纤维新品种扩大应用范围的状况、以及我国陶瓷纤维研发的进展,指出了陶瓷纤维的发展前景。
陶瓷吸纳为早出现在1941年,美国巴布、维尔考克斯公司用天然高岭土用,用电弧炉熔融喷吹成纤维。20世纪40年代后期美国两家公司生产硅酸铝系列纤维,并首次应用于航空工业;20世纪60年代美国研制出多种陶瓷纤维制品,并用于工业窑炉壁衬。20世纪70年代,陶瓷纤维在我国开始生产使用,其应用技术在20世纪80年代得到迅速推广,但主要适用范围在1000℃以下,应用技术相对简单落后。
进入20世纪90年代以后,随着含锆纤维和多晶氧化铝纤维的推广应用,使用温度提高到1000℃-1400℃,但由于产品质量缺陷和应用质技术的落后,应用领域和应用方式都收到局限。如多晶氧化铝纤维不能制成纤维毯,产品规格单一,以散棉、纤维块为主,虽然使用温度有所提高,但是强度很差,限制了使用范围,也缩短了使用寿命。
自从进入21世纪以来,一些大的陶瓷现为生产企业为了增强抗风险的能力,纷纷组建集团,并进行了内部结构调整,淘汰了一些落红的工艺、设备和生产线,在产品结构上做了较大的调整,大幅度压缩了在国际市场上竞争力较差的普通硅酸铝纤维制品,扩大了高纯硅酸铝纤维、含锆纤维、含铬纤维、多晶氧化铝纤维等纤维的能力。同时,一些大的陶瓷纤维企业开发成功并批量生产用于特殊应用领域的多晶氧化锆纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维硼化物纤维等新产品,如美国杜邦公司生产的多经氧化铝长纤维主要用于制造纺织物,随着科学技术的发展,先进的复合材料已研制开发成功,其增强体主要是连续长纤维和晶须在复合材料汇总应用广,由碳化硅增强的金属基复合材料,陶瓷基复合材料已用于制造航天飞机部件,高性能发动机等耐高温结构材料,是21世纪航空航天及高技术领域的新材料。
陶瓷纤维毯的保温原理:
陶瓷纤维毯具有低导热率、低热容量、优良的化学稳定性、 优良的热稳定性及抗震性、优良的抗拉强度、优良的吸音性,属于保温耐火材料中的理想材料。
陶瓷纤维毯采用无炉衬水冷壁电阻炉连熔、连甩工艺成纤,双面针刺成型;纤维长、直径粗且均匀、抗拉强度高,抗气流冲刷能力强,热稳定性好。通过全自控化的毯加热炉热处理,可预先使陶纤制品发生相变化,降低产品在使用过程中的高温收缩;同时采用优质的原料和专用的提纯及混料生产工艺,有效的降低了制品中的杂质含量,提高了产品的热稳定性能,陶瓷纤维毯的主要性能特点概括如下:
密度体积小,(96/128Kg/m3);热容量(蓄热量)低;导热系数小; 抗热震及机械震动性能优良;无需烘炉; 隔音性能好;高热敏性; 施工、维修简便。
陶瓷纤维毯的应用:
陶瓷纤维毯因为耐高温,绝热性能,且耐火不燃,主要用于各种工业窑炉衬里保温。比如以下工业炉型:
台车炉、退火炉、高炉、焦炉、镀锌锅、冷轧罩式炉、蓄热式焚烧炉、带钢退火炉、梁式加热炉、推钢式加热炉、辊底式均热炉、火炬、钢包、铁水包、重整连续炉、保温坑等。
另外,还可以在一些卷帘门的耐火层以及高温管道方面使用,而且可以达到非常不错的效果。几乎所有高温作业需要保温隔热的环境中都可以用到陶瓷纤维毯。
1050陶瓷纤维毯 JSGW-112
1260陶瓷纤维毯 JSGW-212
高纯硅酸铝陶瓷纤维毯 JSGW-312
高铝硅酸铝陶瓷纤维毯 JSGW-422
含锆硅酸铝陶瓷纤维毯 JSGW-512
锆铝硅酸铝陶瓷纤维毯 JSGW-612
按尺寸划分,可根据编织袋容积分为以下几个规格:7200*610*20mm 5000*610*30mm 3600*610*50mm等。
化学性能:陶瓷纤维毯的主要成分是氧化铝,根据氧化铝纯度高低可划分为1050普通型、1260标准型、1260高纯型、1400高铝型、1400锆铝型及1430含锆型等6个型号。随着耐材行业技术的提高,氧化铝纯度不断提升,新推出的氧化铝纤维,耐温能达到1600度,刷新了陶瓷纤维行业的新纪录。但是由于技术要求,价格也是相当可观。
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