陶瓷纖維的分類(lèi)及用途介紹
一、陶瓷纖維有哪些種類(lèi)
1、氧化鋁纖維
氧化鋁纖維是一種以氧化鋁為主要成分的陶瓷纖維。它具有優(yōu)異的耐高溫性能,能夠在高達(dá)1800攝氏度的溫度下使用。因此主要用作絕熱耐火材料,在冶金爐、陶瓷燒結(jié)爐或其它高溫爐中作隔熱材料。
2、硅酸鹽纖維
硅酸鹽纖維是以硅酸鹽為主要成分的陶瓷纖維。它具有較好的耐高溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性能,能夠在高溫下長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。因此被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、建筑、電子等行業(yè)。
3、硅酸鋁纖維
硅酸鋁纖維形狀和顏色同棉花相似,是一種非晶體陶瓷纖維,主要由氧化鋁和二氧化硅組成,有時(shí)還含有少量的氧化鐵、二氧化鈦、氧化鈣等物質(zhì)。根據(jù)組成物質(zhì)及含量的不同,可分為四類(lèi):標(biāo)準(zhǔn)(普通)硅酸鋁纖維、高純硅酸鋁纖維(莫來(lái)石纖維)、高純含鋁硅酸鋁纖維和高純含鋯硅酸鋁纖維。具有優(yōu)良的絕熱特性,耐酸、堿腐蝕性好,電絕緣性、吸音性好,對(duì)500Hz以上中、高波可吸收80%以上。
4、碳化硅纖維
碳化硅纖維是一種以碳化硅為主要成分的陶瓷纖維。它具有優(yōu)異的耐高溫性能和抗氧化性能,同時(shí)也具有較低的密度和較好的力學(xué)性能,因此被廣泛應(yīng)用于航空航天、能源和化工等領(lǐng)域的高溫結(jié)構(gòu)材料。
5、氮化硅纖維
氮化硅纖維是一種耐高溫、高強(qiáng)度陶瓷纖維,其化學(xué)式為Si3N4,在氧化性氣氛中,其最高使用溫度為1300℃;在非氧化性氣氛中,其最高使用溫度1800℃。拉伸強(qiáng)度和彈性模量分別可達(dá)到1000MPa和300GPa,熱膨脹系數(shù)低,磨損抗力優(yōu)良,主要用來(lái)增強(qiáng)金屬和陶瓷。
二、陶瓷纖維的用途是什么
由于其性能上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),陶瓷纖維被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、化工、電子、石油等諸多行業(yè)的輔助材料。
1、絕熱保溫材料
陶瓷纖維屬高效節(jié)能絕熱保溫材料,它既具有一般纖維的特點(diǎn),又具有普通纖維所沒(méi)有的耐高溫、耐腐蝕、抗氧化性等,還克服了一般耐火材料的脆性。例如陶瓷纖維紙常被用作工業(yè)爐、高溫管道等的隔熱保溫材料,能夠有效地減少熱量損失,提高能源利用效率。
2、過(guò)濾材料
陶瓷纖維具有較大的比表面積和較小的孔徑,這使得它能夠有效增大與灰塵等污染物的接觸面積,從而提高捕塵能力和過(guò)濾效果。與傳統(tǒng)粒狀濾料相比,陶瓷纖維過(guò)濾材料具有更好的過(guò)濾效果。
3、吸聲隔音材料
陶瓷纖維的密度較小,重量輕,且表面積大。這使得陶瓷纖維在與聲波接觸時(shí),能夠更充分地吸收聲波的能量,從而達(dá)到吸聲和隔音的效果。
4、催化劑載體材料
陶瓷纖維具有比表面積大,孔隙率高,催化效果佳等優(yōu)勢(shì),當(dāng)負(fù)載催化劑的陶瓷纖維使用在控制擴(kuò)散反應(yīng)中時(shí),由于其擴(kuò)散阻力小因而得到良好的催化效果,因此陶瓷纖維作為催化劑載體在催化領(lǐng)域存在巨大應(yīng)用潛力。
5、增強(qiáng)增韌材料
陶瓷材料韌性差的劣勢(shì)眾所周知,因而陶瓷纖維是增韌陶瓷材料最有效的方法。應(yīng)用較多的陶瓷纖維有:Al2O3長(zhǎng)纖維,SiC長(zhǎng)纖維等。同時(shí)陶瓷纖維在金屬材料增韌上也可應(yīng)用。