陶瓷纤维课件

陶瓷纤维简介陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都得到了广泛的应用．近几年由于全球能源价格的不断上涨、节能已成为中国国家战略的背景下，比隔热砖与浇筑料等传统耐材节能达10-30%的陶瓷纤维在中国国内得到了更多更广的应用，发展前景十分看好。陶瓷纤维的发展早在1941年,美国巴布考克·维尔考克斯公司就利用天然高岭土经电弧炉熔融后喷吹成了陶瓷纤维。20世纪40年代后期,美国有两家公司生产硅酸铝系纤维,并第1次将其用于航空工业。进入50年代,陶瓷纤维已正式投入工业化生产,到了60年代,已研制开发出多种陶瓷纤维制品,并开始用于工业窑炉的壁衬。1973年全球出现能源危机后,陶瓷纤维获得了迅速的发展,其中以硅酸铝系纤维发展最快,每年以10％~15％的速度增长。美国和加拿大是陶瓷纤维的生产大国,年产量达到了10万t左右,约占世界耐火纤维年总产量的1/3。欧洲的陶瓷纤维产量位于第三,年产量达到6万t左右。在年产30万t的陶瓷纤维中,各种制品的比例大致为:毯和纤维模块45％;真空成型板、毡及异形制品25％;散状纤维棉15％:纤维绳、布等织品6％;纤维不定形材料6％:纤维纸3％。陶瓷纤维的性质结构

陶瓷纤维的直径一般为2μm~5μm,长度多为30mm~250mm,纤维表面呈光滑的圆柱形,横截面通常是圆形。其结构特点是气孔率高（一般大于90％）,而且气孔孔径和比表面积大。由于气孔中的空气具有良好的隔热作用,因而纤维中气孔孔径的大小及气孔的性质（开气孔或闭气孔）对其导热性能具有决定性的影响。实际上,陶瓷纤维的内部组织结构是一种由固态纤维与空气组成的混合结构,其显微结构特点在固相和气相都是以连续相的形式存在,因此,在这种结构中,固态物质以纤维状形式存在,并构成连续相骨架,而气相则连续存在于纤维材料的骨架间隙之中。正是由于陶瓷纤维具有这种结构,使其气孔率较高、气孔孔径和比表面积较大,从而使陶瓷纤维具有优良的隔热性能和较小的体积密度。陶瓷纤维的制备1化学气相反应法

化学气相反应（CVR）法是以B2O3为原料,经熔纺制成B2O3纤维,再置于较低的度和氨气中加热,使B2O3与氨气反应生成硼氨中间化合物,再将这种晶型不稳定的纤维在张力下进一步在氨气或氨与氮的混合气体中加热至1800℃,使之转化成BN纤维,其强度可高达2.1GPa,模量可达345GPa。

2化学气相沉积法

化学气相沉积（CVD）法系由钨芯硼纤维氮化而成。制造时,先将硼纤维加热至560℃进行氧化,再将氧化纤维置于氨中加热至1000℃~1400℃,反应约6h后即可制得BN纤维。3聚合物前躯体法

聚合物前躯体法是由聚硼氮烷熔融纺丝制成纤维后进行交联,生产不熔化的纤维.再经裂解制成纤维。

陶瓷纤维的应用领域陶瓷纤维是一种新型纤维状轻质耐火材料，应用领域很广，主要用于金属基和陶瓷基复合材料和隔热功能材料，如应用于航空、航天和其它要求耐高温和较好力学性能的部件，包括烧蚀材料(如宇航器重返大气层的隔热罩、火箭头锥体、喷嘴、排气口和隔板等)。此外，还可应用于熔融金属或高温气液体的过滤材料和耐极高温的绝热材料等。陶瓷纤维在玻璃陶瓷工业的应用已经非常广泛，由于陶瓷纤维的使用，炉窑设备变得更加有效和环保。玻璃退火炉,玻璃熔炉，高温实验炉，辊道窑,梭式窑,隧道窑,特种陶瓷烧成炉。陶瓷工业窑炉背衬、壁衬、衬里材料。电加热炉的背衬绝热。陶瓷梭式窑、隧道窑、混道窑的背衬等。随着电子电器工业的迅速发展，相当多的产品中使用了陶瓷纤维，电子器件焙烧炉、磁性材料烧结炉，变压器、电机、互感器、电容器、断路器、稳压器、防爆电器、电线、电缆、电焊机、仪器、仪表以及航天、成套设备、高低压电器、家用电器等诸多领域。陶瓷纤维的产品陶瓷纤维棉产品特点:在高温状态下仍松散柔软且具有良好的弹性良好的热稳定性，高温收缩小，低热容

低导热率，良好的隔热性能

良好的化学稳定性，抗侵蚀性

良好的抗热震，吸音性能

安装简便

陶瓷纤维棉由高纯度的硅酸铝原料熔融后，采用喷吹法或甩丝法制造而成。陶瓷纤维棉是陶瓷纤维系列制品的基础材料。陶瓷纤维毯：陶瓷纤维毯由特制陶瓷纤维长丝经特别的双面针刺工艺加工而成。

产品特点:由双面针刺而成，提高了纤维交织程度与抗分层性能低导热率，良好的隔热性能，高温收缩小低容重，低热容，大大缩短了窑炉的升温与降温时间良好的抗拉强度良好的化学稳定性，抗侵蚀性良好的抗热震，吸音性能裁剪与安装简便陶瓷纤维纸

陶瓷纤维纸以陶瓷纤维为主要原料，采用湿法成型工艺制成。纤维纸厚度均匀，表面平整，柔韧性好，可进行剪切或冲切加工成特需规格的制品。产品特点:低导热率，低热容，良好的隔热性能

良好的化学稳定性，耐侵蚀，电绝缘性好

优良的弹性和柔韧性，便于加工安装

良好的热稳定性，抗热震性

良好的隔音性能，机械强度

不含石棉

陶瓷纤维组块陶瓷纤维组块是由经验丰富的技师将纤维毯预先折叠或切块层叠，再由专业设备压制而成，确保了组块的各方向的尺寸精度与平整度产品特点:低容重，低热容，大大缩短了窑炉的升温与降温时间

低导热，有效地节约了炉内的燃料成本

良好的抗热震性

抗气流冲刷

良好的机械强度

内装金属锚固件，安全性能好

安装简便

陶瓷纤维真空成型件陶瓷