科普陶瓷纖維的種類及應用

2022-02-03 保溫材料與節能技術

陶瓷纖維是一種纖維狀輕質耐火材料，主要化學成分為矽酸鋁，按其礦物組分可分為玻璃態纖維和多晶態纖維兩大類。玻璃態纖維是物質由熔融的流液態在冷卻中形成的一種無定型的固態纖維；多晶纖維多採用膠體噴吹法（或甩絲法）成纖，高溫煅燒生成。

陶瓷纖維廣泛應用於各類熱工窯爐的絕熱耐高溫材料，由於其容重大大低於其他耐火材料，因而蓄熱很小，隔熱效果明顯，作為爐襯材料可大大降低熱工窯爐的能源損耗，在節能方面為熱工窯爐帶來了一場革命。另一方面它的應用技術和方法對熱工窯爐的砌築同樣帶來了一場變革。

使用現狀

陶瓷纖維最早出現在1941年，美國巴布·維爾考克斯公司用天然高嶺土，經電弧爐熔融噴吹成纖維。20世紀40年代後期，美國兩家公司生產矽酸鋁系列纖維，並首次應用於航空工業;20世紀60年代，美國研製出多種陶瓷纖維製品，並用於工業窯爐壁襯。20世紀70年代，陶瓷纖維在我國開始生產使用，其應用技術在20世紀80年代得到迅速推廣，但主要使用溫度範圍在1000℃以下，應用技術相對簡單落後。

進入20世紀90年代以後，隨著含鋯纖維和多晶氧化鋁纖維的推廣應用，使用溫度提高到1000℃～1400℃，但由於產品質量缺陷和應用技術的落後，應用領域和應用方式都受到了局限。如：多晶氧化鋁纖維不能製作成纖維毯，產品規格單以散棉、纖維塊為主，雖然使用家電隔熱溫度有所提高，但是強度很差，限制了使用範圍，也縮短了使用壽命。

含鋯纖維是用熔融法生產的一種用途廣泛、成本較低的矽酸鋁纖維，可大量用作砌築各種熱工窯爐的熱面全纖維爐襯，目前國內產品在這方面的質量和應用開發還相對落後，現在國外出現了含鉻纖維，使用溫度比含鋯纖維更高，國內還沒有這方面的報導。

種類及用途

陶瓷纖維的品種主要有：普通矽酸鋁纖維、高鋁矽酸鋁纖維、矽酸鋁纖維（含Cr2O3、ZrO2或B2O3）、多晶氧化鋁纖維和多晶莫來石纖維等。近年來，國外已經成功開發出（或正在開發）一些新的陶瓷纖維品種，如：鎂橄欖石纖維、陶瓷纖維（SiO2-CaO-MgO系和Al2O3-CaO系）等。陶瓷纖維產品的形態主要有： 陶瓷纖維棉、氈、毯、模塊、紙、布、帶、繩等。

陶瓷纖維毯（纖維模塊）：多採用自熔式、連熔連甩式生產工藝製成甩絲長纖維，經雙面針刺使纖維交織而成，可直接作為火焰熱面，集耐火、隔熱、保溫於一體，在中性、氧化性及偏還原性氣氛中長期使用，仍能保持良好的強度、韌性。採用這種纖維毯製成的纖維模塊不含結合劑，熱穩定性好，廣泛應用於石化、冶金、電力等保溫耐熱領域。

陶瓷纖維板：由陶瓷纖維及結合劑、添加劑，經過製漿、成型、固化、乾燥等工序製成。陶瓷纖維板柔韌性好、易切割、強度高，是一種低導熱率、低蓄熱量的新型節能環保產品，廣泛應用於各種加熱設備的牆、頂等部位背襯，屬重質耐火材料。

陶瓷纖維布、帶：主要應用於防火門、工業窯爐隔熱、高溫管道及容器的隔熱。

陶瓷纖維繩：主要應用於各種工業窯爐的膨脹縫、高溫管道的纏繞保溫、鋼結構連接處的隔熱等。

保溫材料與節能技術

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