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什么是陶瓷纖維? 

發布時間:2018/10/24

       具有陶瓷化學組分的纖維稱為陶瓷纖維。陶瓷纖維是 先進復合材料高性能增強纖維的重要品種。

       陶瓷纖維是一種纖維狀輕質耐火材料,具有重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低、比熱小及耐機械震動等優點,因而在機械、冶金、化工、石油、交通運輸、船舶、電子及輕工業部門都得到了廣泛的應用,在航空航天及原子能等尖端科學技術部門的應用亦日益增多,發展前景十分看好。

       陶瓷纖維按組分分類可分為氧化物系和非氧化物系。

       氧化物系主要品種有氧化鋁、氧化鋯、氧化鈹、氧化鎂、氧化鈦等纖維等;

       非氧化物系的主要品種有碳化硅、氮化硼、二硼化鈦纖維、硼纖維及碳(石墨)纖維等。

       陶瓷纖維可廣泛應用于增強金屬、增韌陶瓷和強化樹脂等。

       陶瓷纖維在我國起步較晚,但一直保持著持續發展的勢頭,生產能力不斷增加,并實現了產品系列化,我國已發展成為世界陶瓷纖維生產大國。

陶瓷纖維的發展

       1941年,美國巴布考克,維爾考克斯公司就利用天然高嶺土經電弧爐熔融后噴吹成了陶瓷纖維。

       20世紀40年代后期,美國有兩家公司生產硅酸。

       鋁系纖維,并第一次將其用于航空工業。

       50年代,陶瓷纖維已正式投入工業化生產。

       60年代,己研制開發出多種陶瓷纖維制品,并開始用于工業窯爐的壁襯。

       1973年全球出現能源危機后,陶瓷纖維獲得了迅速的發展,其中以硅酸鋁系纖維發展最快,每年以10%~15%的速度增長。

陶瓷纖維的發展現狀

       美國和加拿大是陶瓷纖維的生產大國,年產量達到了10萬t左右,約占世界耐火纖維年總產量的1/3。歐洲的陶瓷纖維產量位于第三,年產量達到6萬t左右。

       在年產30萬t的陶瓷纖維中,各種制品的比例大致為:毯和纖維模塊45%;真空成型板、氈及異形制品25%;散 狀纖維棉15%:纖維繩、布等織品6%;纖維不定形材料 6%:纖維紙3%。

我國陶瓷纖維的發展

       我國陶瓷纖維生產起步較晚,在20世紀70年代初期,才先后在北京耐火材料廠和上海耐火材料廠研制成功并投入批量生產。其后10余年土要以“電弧爐熔融、一次風噴吹成纖、濕法手工制氈”的工藝生產陶瓷纖維制品,工藝落后,產品單一。

       自1984年首鋼公司耐火材料廠從美國CE公司引進電阻法甩絲成纖陶瓷纖維針刺毯生產線后;至1987年,又有河南陜縣電器廠、廣東高明硅酸鋁纖維廠和貴陽耐火材料廠分別從美國BW公司和Ferro公司引進了3條不唰規模、不同成纖方法的陶瓷纖維針刺毯生產線及真空成型技術,從此改變了我國陶瓷纖維生產工藝、生產設備落后和產品單一的面貌。

       自1986年開始,我國通過對引進的陶瓷纖維生產設備和工藝消化、吸收,并結合國情研制、設計建成了不同類型的電阻法甩絲(或噴吹)成纖干法針刺毯生產線82條,安裝在45家企業內。年產量已達到10萬T以上,成為世界最大的生產國。產品品種多樣化:除批量生產低溫型、標準型、高純型、高鋁型等多種陶瓷纖維針刺毯及超輕質樹脂干法氈(板)外,還可生14%~17%ZrO2,的合鋯纖維毯。其使用溫度可達1300℃以上。

       20世紀80年代末期,日本直井機織公司及英特萊等機織品公司相繼在北京投資建成了陶瓷纖維紡織品專業生產企業,并批量生產陶瓷纖維布、帶、扭繩、套管、方盤根等陶瓷纖維紡織品,纖維織品生產所需的散狀纖維棉及工藝裝備均已實現了國產化。

       90年代初,北京、上海、遼寧鞍山、山東、河南三門峽等地先后從美國、法國、日本等國引進了陶瓷纖維的噴涂技術和設備;并在冶金、石化部門工業窯爐上應用了陶瓷纖維噴涂爐襯,節省了能耗,取得了良好的經濟效益,現已得到了普遍推廣,并在冶會、石化和機械等部門工業爐和加熱裝置中的應用取得了成功的經驗。與陶瓷纖維噴涂技術同步發展的陶瓷纖維澆注料、可塑料、涂抹料等纖維不定形材料,不僅已建有國內生產企業,而且已在各類工業窯爐、加熱裝置和高溫管道上推廣應用。

       目前我國陶瓷纖維已處于持續調整發展的階段,陶瓷纖維的生產工藝與設備,尤其足干法針刺毯的生產工藝與設備具有世界先進水平,含鉻、含鋯硅酸鋁纖維板,多晶氧化鋁纖維,多晶莫來石纖維及混配纖維制品等新型陶瓷纖維與制品相繼開發成功,并投放了工業化生產,使纖維狀輕質耐火材料構成了完整的系列產品。陶瓷纖維應用范圍的不斷擴大,致使高強度、抗風蝕硬性纖維壁襯應用日益普及。同時,陶瓷纖維生產技術的發展,也大大推動了陶瓷纖維的應用技術和施工方法的發展。


 


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