Lättviktigt eldfast material - keramisk fiber

Keramiska fibrer är ett fibröst material tillverkat av naturliga eller konstgjorda oorganiska material genom olika processer, eller omvandlat från organiska fibrer genom värmebehandling vid hög temperatur. Förutom utmärkta mekaniska egenskaper har den också fördelarna med antioxidation och god termisk stabilitet.

1. Typer av keramiska fibrer

Varianterna av keramiska fibrer inkluderar huvudsakligen vanliga aluminiumsilikatfibrer, aluminiumsilikatfibrer med hög aluminiumoxid, polykristallina aluminiumoxidfibrer, polykristallina mullitfibrer och högpresterande keramiska fibrer. Bland dem är kiselkarbidfiber en av de högpresterande keramiska fibrerna. Kiselkarbidfiber är en viktig högpresterande förstärkt keramisk fiber för metallmatris och keramiska matriskompositer. Den har utmärkt draghållfasthet, krypmotstånd, oxidationsbeständighet och kompatibilitet med keramisk matris.

2. Beredningsmetod för keramisk fiber

A.Fysisk formningsmetod

Smältfibreringsmetod: Efter att råmaterialet har smält, bildas fibern genom blåsningsmetoden eller spinnmetoden.

Blåsningsmetod: Först smälts råmaterialet till en högtemperatursmälta med en motståndsugn och en tunn ström bildas genom en högtemperaturöppning som sprutas med högtrycksluft. Under inverkan av höghastighetsluft sprids den smälta vätskan till partiklar och fibrer bildas mellan partiklarna.

Spinnmetod: Den smälta vätskan vid hög temperatur formas till fibrer genom centrifugalkraften från det snurrande hjulets höghastighetsrotation.

B. Impregneringsmetod för matrisfiberlösning

De flesta av matrisfibrerna är viskosfibrer med god hydrofilicitet. Matrisfiberlösningsimpregneringsmetoden är att impregnera matrisfibern med en oorganisk saltlösning och sedan sintra för att avlägsna matrisfibern för att erhålla den keramiska fibern. Fiberstyrkan beror huvudsakligen på fiberns porositet och storleken på metalloxidkornen. Denna metod är enkel och lätt att popularisera.

Dessutom kan den också framställas genom kemisk ångavsättning, kemisk ångreaktion och prekursoromvandlingsmetoder.

3. Applicering av keramisk fiber

A.Används i industriella ugnar

Som ett lätt och effektivt värmeisoleringsmaterial används keramiska fibrer i stor utsträckning i industriella ugnar. Det kan kraftigt minska belastningen på ugnens stålkonstruktion och förlänga ugnskroppens livslängd.

B.Kan användas som filtermaterial

Keramiska fibrer är tunna till formen och kan användas som filtermaterial. Användningen av keramiska fiberfilter i fabriker för att direkt filtrera högtemperaturrökgaser kan minska utrustningskraven och kostnaderna för att kyla gasen före filtrering och kan minska värmeförluster och resursslöseri orsakat av kylning.

C. Tillverkning av keramiska fiberkompositer

Keramiska fiberkompositer är exceptionella material som inte bara motstår snabba och intensiva temperaturförändringar utan skador, utan även ersätter metalliska superlegeringar och överträffar sådana legeringar när det gäller temperaturbeständighet, specifik hållfasthet och specifik modul.