常見(jiàn)的耐火陶瓷纖維

常見(jiàn)的耐火陶瓷纖維

一、全棉紡產(chǎn)品的原料一般來(lái)說(shuō)，帶有硅酸鋁纖維和氧化鋅纖維的防水纖維可以被稱(chēng)為防水纖維。事實(shí)上，這是一種無(wú)機(jī)耐候纖維。所選的無(wú)機(jī)纖維類(lèi)型如下。下面分別介紹各種纖維的技術(shù)狀況：*天然石棉纖維：由于石棉使用過(guò)程中對(duì)人身健康有害，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已禁止石棉制品在工業(yè)領(lǐng)域的使用，并且已開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的產(chǎn)品滿足相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的需要。我國(guó)部分城市也頒布了相關(guān)法令限期停止石棉制品的使用。*鋼纖維：鋼纖維廣泛用作各類(lèi)耐火材料和耐火紡織品的增強(qiáng)材料。碳纖維，廣泛應(yīng)用于真空條件下的高溫隔熱。玻璃纖維、礦棉、礦渣棉及其各類(lèi)制品的使用在500℃以下的隔熱場(chǎng)所。本文的重點(diǎn)將討論常用的耐火陶瓷纖維，對(duì)鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維、礦棉、礦渣棉不作更多的討論。*耐火陶瓷纖維包括氧化鋁-氧化硅纖維（硅酸鋁），氧化鋁-氧化硅-氧化鋯纖維，氧化鋁纖維，晶體莫來(lái)石纖維，氧化鋯纖維，氧化鋁（-氧化硅/-氧化硼）連續(xù)纖維等。連續(xù)纖維的直徑約為7-13μm，可紡織成高強(qiáng)度的紡織品，使用溫度可高達(dá)1371℃。其他非連續(xù)纖維直徑約為3-5μm，分類(lèi)溫度1000℃--1600℃，產(chǎn)品可制成棉絮，針刺毯，纖維板，軟氈，硬化氈，紙，組塊，紡織品等形式，產(chǎn)品廣泛用于不同場(chǎng)合的高溫隔熱，是目前常用的高溫節(jié)能隔熱材料。二、原料優(yōu)化方法生產(chǎn)的纖維原料主要分為三大步驟耐火陶瓷纖維常見(jiàn)的纖維化方法有熔融纖維化法和化學(xué)纖維化法。熔融纖維化法是將原料熔融后用噴吹法或甩絲法形成纖維。噴吹法是先用電阻爐將原料熔融成2000℃的高溫熔融物，經(jīng)由高溫流口形成細(xì)流，用高壓空氣噴吹，在高速空氣的作用下，熔融液體分散成粒子，在粒子之間形成纖維。噴吹時(shí)希望熔融物具有適當(dāng)?shù)恼承?，而又有較小的表面張力，易于將溶液吹離散形成直徑小而較長(zhǎng)的纖維，但原料中的氧化鋁含量越高則熔融液體的粘性越大，不易形成纖維。甩絲法是用一組甩輪，利用甩輪高速旋轉(zhuǎn)的離心力將高溫熔融液體形成纖維。利用這兩種方法成型纖維，都是在熔融物細(xì)?；倪^(guò)程生成纖維，伴有未纖維化的微粒，有球形、月牙形，直徑為數(shù)十μm-數(shù)百μm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于纖維的平均直徑（3-5μm），這些微粒一般被稱(chēng)為渣球，渣球的數(shù)量越少越好。常用的1350℃以下的陶瓷纖維采用噴吹法或甩絲法制成。由于此法生產(chǎn)的纖維強(qiáng)度大，纖維長(zhǎng)，纖維經(jīng)梳理、針刺后可制成毯。棉絮狀的纖維還可以進(jìn)一步加工成板，氈，紙等不同形式的制品。更高溫度的纖維一般需要較高的氧化鋁含量的原料，上述方法無(wú)法使其纖維化，一般用化學(xué)纖維化法生產(chǎn)1350℃以上的纖維。化學(xué)纖維化法是用化學(xué)法將合成原料纖維化后進(jìn)行燒成，形成多晶莫來(lái)石纖維或α-氧化鋁纖維。多晶莫來(lái)石纖維或α-氧化鋁纖維的氧化鋁含量超過(guò)70%，使用溫度可達(dá)1600℃。連續(xù)纖維是將原料經(jīng)由很多微孔成絲，然后成束收集，再經(jīng)熱處理制成連續(xù)的纖維原絲。連續(xù)纖維原絲的直徑為7-13μm，具有良好的強(qiáng)度與韌性，可以直接紡織成布、帶等制品。不同等級(jí)的連續(xù)纖維的氧化鋁含量為62-99%，長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)1371℃。三、耐火纖維制品國(guó)外從20世紀(jì)60年代開(kāi)始將耐火陶瓷纖維作為耐火隔熱材料應(yīng)用于工業(yè)爐窯。隨著不斷的應(yīng)用研究，目前耐火纖維以其不同的制品形式廣泛地用于各個(gè)領(lǐng)域。下面簡(jiǎn)要列舉耐火陶瓷纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。1作為工業(yè)爐材料陶瓷纖維毯、陶瓷纖維板、陶瓷纖維組塊等制品可以用作多種工業(yè)窯爐的熱面和背襯材料。陶瓷纖維制品具備低導(dǎo)熱率、抗熱振性能好、低熱容的特性，是十分理想的爐襯材料。2高溫傳動(dòng)部件用陶瓷纖維制成密壓板可組裝玻璃窯爐、鋼板連續(xù)退火爐的轉(zhuǎn)送輥等高溫傳動(dòng)部件。用連續(xù)纖維紡織品制成的高溫檔火簾既能可靠隔離不同溫度區(qū)域，又可使產(chǎn)品安全通過(guò)。3.汽車(chē)隔離器以陶瓷短纖維為原料成型的隔熱部件廣泛用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部位的隔熱。用陶瓷纖維紡織品制成的隔熱部件可以用于復(fù)雜形狀部件的隔熱。4用于各類(lèi)高溫部件的競(jìng)爭(zhēng)密封陶瓷纖維紙、陶瓷纖維密壓板、陶瓷纖維毯、陶瓷纖維紡織品經(jīng)成型加工后可廣泛用于各類(lèi)工業(yè)設(shè)備高溫部件的隔熱密封。例如石化行業(yè)乙烯裂解爐爐管密封裝置。5防火材料和材料陶瓷纖維大量用于鋼結(jié)構(gòu)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墻電氣管線的密封與防火。6.金屬溶液用于鑄鋼、鑄鐵行業(yè)的保溫帽口，鑄鋁行業(yè)的流槽或容器。7.隔熱和電絕緣材料陶瓷纖維不僅具有良好的隔熱性能，而且具有良好的電氣絕緣性能?？捎糜陔姛崞骷?，熱電偶、高溫配線絕緣保護(hù)等。8高溫cmc連續(xù)或不連續(xù)陶瓷纖維增強(qiáng)復(fù)合部件（CMC,CFCC）具有極好的高溫特性，廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、石化、鋼鐵、林業(yè)加工、冶金等各工業(yè)領(lǐng)域。四、國(guó)外陶瓷纖維制造企業(yè)與國(guó)外陶瓷纖維行業(yè)相比，我國(guó)陶瓷纖維行業(yè)在研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保與安全、應(yīng)用技術(shù)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、分銷(xiāo)渠道等方面均有很大的不同。1）研究開(kāi)發(fā)。美國(guó)2000年12月發(fā)布了2000-2020年技術(shù)陶瓷發(fā)展展望，其中提到陶瓷復(fù)合制品到2004年達(dá)到1200℃溫度條件下壽命達(dá)20000小時(shí)，到2010年達(dá)到1200-1300℃溫度下壽命30000小時(shí)，到2020年達(dá)到1500℃溫度下壽命30000小時(shí)，而國(guó)內(nèi)很難找到有關(guān)的信息與資料。2）生產(chǎn)技術(shù)。國(guó)外陶瓷纖維制造商分工較細(xì)，單一品種生產(chǎn)規(guī)模大，制造成本和能耗較低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。而國(guó)內(nèi)廠商數(shù)量多、規(guī)模小、能耗高，但由于國(guó)內(nèi)原料與能源價(jià)格較低，目前市場(chǎng)上國(guó)內(nèi)產(chǎn)品具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。3）環(huán)保與安全。歐洲、美國(guó)均有關(guān)于陶瓷纖維制造、運(yùn)輸、安裝、使用、報(bào)廢各個(gè)環(huán)節(jié)的安全與環(huán)保政策法規(guī)，其中詳細(xì)規(guī)定了在上述各環(huán)節(jié)中的安全與環(huán)保要求。而我國(guó)尚沒(méi)有詳細(xì)的文件。4）應(yīng)用技術(shù)。國(guó)外陶瓷纖維制造商一般能為客戶提供從經(jīng)濟(jì)爐襯厚度設(shè)計(jì)、工程資料、材料成套到施工監(jiān)理等系列服務(wù)。而國(guó)內(nèi)廠商只能提供其中的部分服務(wù)。5）市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)。國(guó)外陶瓷纖維制造商通過(guò)收購(gòu)與兼并、聯(lián)盟，建立了規(guī)模宏大的跨國(guó)營(yíng)銷(xiāo)體系和良好的產(chǎn)品品牌，并且與工程承包商有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，國(guó)內(nèi)陶瓷纖維制造商在很多中國(guó)的工程建設(shè)項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)中失去了機(jī)會(huì)。6）分銷(xiāo)體系。國(guó)外