论陶瓷纤维加工

1、论陶瓷纤维的加工策略论陶瓷纤维的加工策略机自机自1204 1204 戚成峰戚成峰 10401124171040112417陶瓷纤维介绍 陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，它的直径一般为25 m，长度多为30250mm，纤维表面呈光滑圆柱形。由于其重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，广泛应用于机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业。在全球能源价格上涨的国际背景以及中国国家战略背景下，陶瓷纤维在中国得到了更多更广的应用，发展前景十分看好。 陶瓷纤维的分类 陶瓷纤维的制备 陶瓷纤维的应用陶瓷纤维的分类 陶瓷纤维分类方法很多，根据其使用的功能一般可以分为两类： 1

2、、耐高温陶瓷纤维 耐火材料以其容重低，导热系数小，热稳定性好，耐高温等优良特性，成为耐火、保温、隔热、隔音和防火的优选材料。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。 2、 功能陶瓷纤维 功能陶瓷纤维具有有机纤维所不能比拟的抗氧化功能以及独特的电学和光学性能。表1列出了部分功能陶瓷纤维的种类及性能。 功能性陶瓷纤维包括以添加碳化锆陶瓷粉为主蓄热保温纤维，加入无机抗紫外线陶瓷纤维粉的防太阳光紫外线热线纤维，由羟基磷灰石Ca(PO2)6(OH)2陶瓷性陶瓷粉制成的可过滤病毒的非织布，通过聚合物中添加具有吸附功能的陶瓷粉制成的抗菌防臭纤维，功能性含陶瓷导电纤维等。这类导电纤维一般采用

3、复合纺丝法制得，多为皮芯结构。陶瓷纤维的制备 陶瓷纤维的制备方法很多，这些方法有各自的特点，使用于不同陶瓷纤维制品的制备，各种方法比较见表 2。陶瓷纤维的应用1 、高温绝热材料和耐火材料 陶瓷纤维的用途很多，可用作工业窑炉的绝热和耐火材料、高温高压蒸汽管道的绝热材料、高温密封绝热材料、高温吸声材料、耐火建筑用材和防火材料、原子反应堆内衬材料等。根据其化学组分和结构形态的不同，其安全使用温度从600至1300。陶瓷纤维之所以具有良好的隔热作用是由它的结构决定的。陶瓷纤维的内部组织结构是固态纤维与空气组成的混合结构，其显微结构特点是固相和气相都是以连续相的形式存在。在这种结构中，固态物质以纤维状形

4、式存在，并构成连续相骨架，气相则连续存在于纤维材料的骨架间隙之中，气孔中的空气具有良好的隔热作用。2 、过滤材料 陶瓷纤维具有强度高、抗热冲击性好、耐化学腐蚀等特点，是一种理想的高温过滤材料。近年来已经使用陶瓷纤维成功开发出各种过滤器，广泛应用于火力发电厂、金属冶炼厂和化工厂的消烟除尘中，还可用于消除柴油发动机废气中的有害物质。3 、填密材料和摩擦材料 用硅酸铝纤维、丁腈橡胶、无机粘结剂、云母和非膨胀蛭石可以 制得一种无石棉的高温填密材料；用陶瓷纤维、高铝水泥、合成橡胶和吸水聚合物还可以制得一种在水中具有良好粘接性能的耐水密封材料。陶瓷纤维同玻璃纤维、岩棉一样，可以用来制造无石棉摩擦材料。这类

5、摩擦材料具有摩擦系数稳定、耐磨性良好和噪音低等特点。4 、绝热涂料 陶瓷纤维用作高温绝热涂料的网架材料可以改善涂料的强度、减少收缩率、降低容重和增加绝热效果。陶瓷纤维与耐热结合剂等组成的喷涂涂料可用专门的喷射设备进行喷涂施工。涂料可以直接喷涂在工业炉炉壁上形成炉衬，也可以喷涂在建筑钢材上形成耐火涂层。5 、铁电压电材料 LiNbO3 是一种重要的铁电压电材料，可用于SAW 器件和电光器件中，LiNbO3 单晶纤维可用作电光调制器、谐波发生器和参量振荡器。非晶PbTiO3 纤维可用于非线性光学领域，而结晶的钙钛矿结构PbTiO3 纤维可用于热释电传感器件。PZT 是最重要的铁电压电材料，是目前应用最广泛的压电铁电陶瓷纤维，它在超声材料、智能材料等方面有着很大的应用潜力。6 、高温超导材料 纳米磁性涂层陶瓷纤维表面的磁性涂层具有纳米结构，具有优良的电、磁性能。该纤维还具有柔软性能好以及可进行二维、三维编织等特点，是优良的功能和结构纤维，在制备耐高温、异型微传感器、磁电测量器件、磁光器件、智能高性能混凝土、防电磁干扰高性能混凝土和智能、防电磁干扰复合材料以及结构吸波材料等方面具有巨大的应用价值。7 、增强材料 由于陶瓷纤维具有高强度，高耐热性，它还与树脂具有较