常见的耐火陶瓷纤维

常见的耐火陶瓷纤维

一、全棉纺产品的原料一般来说，带有硅酸铝纤维和氧化锌纤维的防水纤维可以被称为防水纤维。事实上，这是一种无机耐候纤维。所选的无机纤维类型如下。下面分别介绍各种纤维的技术状况：*天然石棉纤维：由于石棉使用过程中对人身健康有害，工业发达国家已禁止石棉制品在工业领域的使用，并且已开发出了相应的产品满足相关工业领域的需要。我国部分城市也颁布了相关法令限期停止石棉制品的使用。*钢纤维：钢纤维广泛用作各类耐火材料和耐火纺织品的增强材料。碳纤维，广泛应用于真空条件下的高温隔热。玻璃纤维、矿棉、矿渣棉及其各类制品的使用在500℃以下的隔热场所。本文的重点将讨论常用的耐火陶瓷纤维，对钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、矿棉、矿渣棉不作更多的讨论。*耐火陶瓷纤维包括氧化铝-氧化硅纤维（硅酸铝），氧化铝-氧化硅-氧化锆纤维，氧化铝纤维，晶体莫来石纤维，氧化锆纤维，氧化铝（-氧化硅/-氧化硼）连续纤维等。连续纤维的直径约为7-13μm，可纺织成高强度的纺织品，使用温度可高达1371℃。其他非连续纤维直径约为3-5μm，分类温度1000℃--1600℃，产品可制成棉絮，针刺毯，纤维板，软毡，硬化毡，纸，组块，纺织品等形式，产品广泛用于不同场合的高温隔热，是目前常用的高温节能隔热材料。二、原料优化方法生产的纤维原料主要分为三大步骤耐火陶瓷纤维常见的纤维化方法有熔融纤维化法和化学纤维化法。熔融纤维化法是将原料熔融后用喷吹法或甩丝法形成纤维。喷吹法是先用电阻炉将原料熔融成2000℃的高温熔融物，经由高温流口形成细流，用高压空气喷吹，在高速空气的作用下，熔融液体分散成粒子，在粒子之间形成纤维。喷吹时希望熔融物具有适当的粘性，而又有较小的表面张力，易于将溶液吹离散形成直径小而较长的纤维，但原料中的氧化铝含量越高则熔融液体的粘性越大，不易形成纤维。甩丝法是用一组甩轮，利用甩轮高速旋转的离心力将高温熔融液体形成纤维。利用这两种方法成型纤维，都是在熔融物细粒化的过程生成纤维，伴有未纤维化的微粒，有球形、月牙形，直径为数十μm-数百μm，远远大于纤维的平均直径（3-5μm），这些微粒一般被称为渣球，渣球的数量越少越好。常用的1350℃以下的陶瓷纤维采用喷吹法或甩丝法制成。由于此法生产的纤维强度大，纤维长，纤维经梳理、针刺后可制成毯。棉絮状的纤维还可以进一步加工成板，毡，纸等不同形式的制品。更高温度的纤维一般需要较高的氧化铝含量的原料，上述方法无法使其纤维化，一般用化学纤维化法生产1350℃以上的纤维。化学纤维化法是用化学法将合成原料纤维化后进行烧成，形成多晶莫来石纤维或α-氧化铝纤维。多晶莫来石纤维或α-氧化铝纤维的氧化铝含量超过70%，使用温度可达1600℃。连续纤维是将原料经由很多微孔成丝，然后成束收集，再经热处理制成连续的纤维原丝。连续纤维原丝的直径为7-13μm，具有良好的强度与韧性，可以直接纺织成布、带等制品。不同等级的连续纤维的氧化铝含量为62-99%，长期使用温度可达1371℃。三、耐火纤维制品国外从20世纪60年代开始将耐火陶瓷纤维作为耐火隔热材料应用于工业炉窑。随着不断的应用研究，目前耐火纤维以其不同的制品形式广泛地用于各个领域。下面简要列举耐火陶瓷纤维的应用领域。1作为工业炉材料陶瓷纤维毯、陶瓷纤维板、陶瓷纤维组块等制品可以用作多种工业窑炉的热面和背衬材料。陶瓷纤维制品具备低导热率、抗热振性能好、低热容的特性，是十分理想的炉衬材料。2高温传动部件用陶瓷纤维制成密压板可组装玻璃窑炉、钢板连续退火炉的转送辊等高温传动部件。用连续纤维纺织品制成的高温档火帘既能可靠隔离不同温度区域，又可使产品安全通过。3.汽车隔离器以陶瓷短纤维为原料成型的隔热部件广泛用于汽车发动机高温部位的隔热。用陶瓷纤维纺织品制成的隔热部件可以用于复杂形状部件的隔热。4用于各类高温部件的竞争密封陶瓷纤维纸、陶瓷纤维密压板、陶瓷纤维毯、陶瓷纤维纺织品经成型加工后可广泛用于各类工业设备高温部件的隔热密封。例如石化行业乙烯裂解炉炉管密封装置。5防火材料和材料陶瓷纤维大量用于钢结构建筑的防火，可大大提高建筑物的防火性能。也大量用于船舶的防火和一般公共建筑穿墙电气管线的密封与防火。6.金属溶液用于铸钢、铸铁行业的保温帽口，铸铝行业的流槽或容器。7.隔热和电绝缘材料陶瓷纤维不仅具有良好的隔热性能，而且具有良好的电气绝缘性能。可用于电热器件支撑，热电偶、高温配线绝缘保护等。8高温cmc连续或不连续陶瓷纤维增强复合部件（CMC,CFCC）具有极好的高温特性，广泛应用于陶瓷、玻璃、石化、钢铁、林业加工、冶金等各工业领域。四、国外陶瓷纤维制造企业与国外陶瓷纤维行业相比，我国陶瓷纤维行业在研究开发、生产技术、环保与安全、应用技术、市场营销、分销渠道等方面均有很大的不同。1）研究开发。美国2000年12月发布了2000-2020年技术陶瓷发展展望，其中提到陶瓷复合制品到2004年达到1200℃温度条件下寿命达20000小时，到2010年达到1200-1300℃温度下寿命30000小时，到2020年达到1500℃温度下寿命30000小时，而国内很难找到有关的信息与资料。2）生产技术。国外陶瓷纤维制造商分工较细，单一品种生产规模大，制造成本和能耗较低，产品质量稳定。而国内厂商数量多、规模小、能耗高，但由于国内原料与能源价格较低，目前市场上国内产品具有一定的竞争力。3）环保与安全。欧洲、美国均有关于陶瓷纤维制造、运输、安装、使用、报废各个环节的安全与环保政策法规，其中详细规定了在上述各环节中的安全与环保要求。而我国尚没有详细的文件。4）应用技术。国外陶瓷纤维制造商一般能为客户提供从经济炉衬厚度设计、工程资料、材料成套到施工监理等系列服务。而国内厂商只能提供其中的部分服务。5）市场营销。国外陶瓷纤维制造商通过收购与兼并、联盟，建立了规模宏大的跨国营销体系和良好的产品品牌，并且与工程承包商有千丝万缕的联系，国内陶瓷纤维制造商在很多中国的工程建设项目竞争中失去了机会。6）分销体系。国外