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陶瓷纤维是一个比较广泛的概念,列如玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维纸都能划分为陶瓷纤维系列。陶瓷纤维具有质轻、高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗冲刷及溅射以及良好的可设计性、可复合性等一系列其他材料所不可替代的优良性能。那么陶瓷纤维该如何应用呢?又可以应用于哪些行业呢?
1、中低端陶瓷纤维应用
陶瓷纤维是轻质耐火保温材料,符合下游行业“更节能、更环保、更安全”的需求,目前国内陶瓷纤维制品年产量约 70 万吨,占耐火材料比例约为2.9%,基数较小,未来每一细分应用领域的拓展都将带来较高增长。陶瓷纤维制品并非完全标准化产品,应用于不同领域需调整配料、工艺与技术支持,因此非标准方面的应用随着整个工业体系发展而得到拓展。
(1)高温绝热保温材料
陶瓷纤维属于高效节能绝热保温材料,材料本身具有一般纤维的特点,同时又拥有普通纤维所没有的耐高温、耐腐蚀和抗氧化性能,更重要的一点是避免了一般耐火材料的脆性,从而在一定程度上取代着传统重质耐火砖被用作工业窑炉壁衬材料。陶瓷纤维作为窑炉炉壁砌筑而成的工业窑炉在使用中优点就是节能。如:硅酸铝陶瓷纤维制品可长期用于1400℃以下的高温热工设备中作绝热材料,如各种钢铁加热炉、机械锻造炉等等,可提高设备热效率,大幅度节约能源,提高生产率,改进产品质量。陶瓷纤维毯the模块可应用于各种高温工业窑炉隔热;陶瓷窑炉;机械及冶金加热炉;热处理炉及其它工业窑炉的热面内衬;高温挡火隔焰;窑门、窑车、膨胀缝等隔热材料;玻璃窑隔热。
(2)过滤材料
陶瓷纤维材料凭借其强度高、抗热冲击性好、耐化学腐蚀等特点,在空气净化、高温烟气过滤、柴油机尾气微滤捕集、化工过滤、金属液过滤等方面得到了广泛的应用。陶瓷纤维过滤器可以分为陶瓷纤维复合膜材料、陶瓷纤维纸、陶瓷辖内网(布)、陶瓷纤维过滤体。
(3)吸声隔音材料
陶瓷纤维制品是微细纤维多孔的集合体,具有优量的吸声隔音性能。因为纤维制品本身在纤维之间就具有许多相连通的微小孔隙,所以当声波入射到纤维材料并在其内部传播时,孔隙中的空气存在的粘滞阻力以及纤维间的摩擦阻力,会将一部分声能转化为热能形成损耗。
2、先进陶瓷纤维材料的应用
先进陶瓷纤维在应用方面不同于传统陶瓷纤维,其重点是根据纤维自身的特点,除了利用其耐高温、隔热及耐火特点以外,还放大发挥其自身的其它功能特点,比如其自身的吸波性、耐腐蚀、耐候性等等
(1)氧化铝纤维:可用于环保和再循环技术领域。如焚烧电子废料的设备,历经多年运转,氧化铝纤维仍显示出其优良的抗炉内各种有害物的腐蚀性能,可用于汽车废气设备上作陶瓷整体衬,其特点是结构稳定。
(2)氧化锆纤维:作为超高温隔热复合材料、防护材料、烧蚀材料以及卫星电池隔膜材料等,用于航空航天、军工、原子能等领域;作为1600℃~2000℃的超高温工业电炉、超高温燃气炉,超高温实验室电炉和其它超高温加热装置的炉衬材料;与很多金属、合金、玻璃复合做宽温度范围使用的金属基复合材料;可作为超高温过滤材料、高温反应催化剂载体,超高温液体或气体过滤材料。
(3)石英纤维:可以用于高温烧蚀材料的增强材料,高温绝热密封材料、树脂增强材料、耐高温绝缘、捆扎、包裹材料等,工业隔热、电缆绝缘包覆、排气管道隔热包覆、高温炉门幕帘及机械用高温摩擦增强材料、防火外壳及其它绝缘保护层、船舶设备的绝缘、变压器、互感器、电动机及其它电子产品的增强绝缘绑扎材料等。
(4)碳化硅纤维:作为热屏蔽材料、耐高温输送带、过滤高温气体或熔融金属的滤布;可作为纤维增强陶瓷基复合材料(CMC)的高温结构材料,可应用于发动机的热端部件,包括尾喷管部位、燃烧室、加力燃烧室、涡轮外环、导向叶片、转子叶片等航空航天等领域。
(5)硅酸铝纤维:硅酸铝纤维的应用目前还是较为广泛的,在冶金、铸造、玻璃制造、窑炉、高温电器、电热装置、环保等等领域都有所应用。也可以作为基材复合其他材料形成复合多功能的材料。如近一两年来比较火热的气凝胶材料中就使用了陶瓷纤维纸作为基材。
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