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玻璃纤维布晶体态耐火纤维

作者:玻璃纤维布 发布时间:2021-08-06  阅读:498次
玻璃纤维布晶体态耐火纤维:
氧化铝纤维是一种新型无机材料, 有优异的高温力学性能,好的抗化学侵蚀能力、低的导热率等特点。氧化铝纤维是当今世界最新型的超轻质高温耐火纤维,是整个Al2O,-SiO,系耐火纤维中的一种,使用温度在1350 - 1500C,高出玻璃态纤维200 -300C。
(1) 氧化铝纤维的生产工艺。氧化铝纤维- -般是采用化学胶体法制取的,是按形成单一晶体莫来石 (3ALO, . 2SiO2)或氧化铝(a-Al2O)进行化学配方的,化学成分是: Al20, 72%-95%,SiO,5% -28%。其原理是将可溶性铝、硅制成具有一定黏度的胶体溶液。用常规方法对液体甩丝,再经高温热处理完成预结晶和转变成稳定相,制得多晶氧化铝纤维。所制得的纤维棉(散状)可作高温部位夹层的填充料,将散棉用湿法真空成型可制得混配纤维系列品种,如板、毡、砖、标异预制件、模块、组合部件等。
目前,国外已有很多公司生产各种型号的高性能氧化铝纤维。美国ICl公司采用卜内门法生产商品名为Safil的玻璃纤维布氧化铝短纤维,其使用温度可达1200 ~ 1600C,已开始应用在工业烧结炉的衬里上。美国3M公司通过溶胶-凝胶法生产Nextel 系列氧化铝纤维,其中较具代表性的品种是Nesxtel312。日本住友化学公同采用预聚合法生产Altex氧化铝纤维,其组分为AL203、SiO;和B2O,。美国杜邦公司采用淤浆法生产FP氧化铝纤维,氧化铝含量为99.9%。日本MitsuiMining公司也通过淤浆法制得氧化铝含量在95%以上的连续氧化铝纤维。在以上几种氧化铝纤维制备方法中,溶胶-凝胶法工艺简单,烧结温度较低且制得的纤维均匀性好,纯度高,可设计性强,产品多样,已成为生产氧化铝纤维的主要方法。氧化铝纤维的生产工艺比较简单,对生产设备和生产条件要求不高。与炭纤维相比,氧化铝纤维的成本要低很多,这使氧化铝纤维的大量应用成为可能。
(2)氧化铝纤维的应用。玻璃纤维布氧化铝纤维主要用于高温绝热材料(短纤维)和增强复合材料( 晶须及连续纤维),可以编织成无纺布、编织带、绳索等各种形状的纤维制品。可广泛应用于冶金、机械、电子、陶瓷、化工、航天等高温工业窑炉及其他热工设备的内村绝热。以达到节能增产,延长炉体寿命,改善工作环境之目的。
1)耐高温绝热材料。莫来石纤维是氧化铝基纤维的主要品种,在结构上主要是以莫来石微晶相的形式存在。与一般氧化铝基纤维相比,莫来石纤维具有更好的耐高温性,使用温度在1400- 1500C,特别是高温抗蠕变性和抗热震性均有很大提高,是当今国内外最新型的超轻质高温耐热纤维。
如莫来石短纤维作为耐热材料, 在航天工业上包得到重要应用。美国航天飞机已采用硼硅酸铝纤维来制造隔热瓦和柔性隔热材料。美国“哥伦比亚”号航天飞机隔热板衬垫用的是Safl氧化铝纤维,当航天飞机由太空返回大气层时,由于Safl氧化铝纤维能经受1600的高温,这种衬垫会防止热通过隔热板之间的间腺进入防热罩内。莫来石纤维与陶瓷基体界面热膨胀率和热导率非常接近,玻璃纤维布莫来石纤维的加人可以提高陶瓷基体的韧性、增加冲击强度,在耐热复合材料的开发中发展很快。采用连续莫来石纤维增强的金属基与陶瓷基复合材料,可用于超音速飞机,也可制造液体火箭发动机的喷管和垫圈,能在2200C以上使用。在导弹武器中,使用氧化铝陶瓷作为射频天线整流罩的结构材料,这种陶瓷基复合材料由低介电材料组成,其每层氧化铝纤维采取单向排列,各层间互成90°,基体材料采用硼硅酸盐玻璃。使用温度为600C,基体若采用低膨胀的SiO2使用温度可高达1100C。
2)增强复合材料。由于氧化铝纤维与金属基体的浸润性好,界面反应较小,其复合材料的力学性能、耐磨性、硬度均有提高,线膨胀系数降低。目前,氧化铝纤维增强的金属基复合材料已在汽车活塞槽部件中得到应用。另外,氧化铝纤维增强金属基复合材料还可用于高负荷的机械零件和高温高速旋转零件以及由于轻量化而要求的高功能构件,如汽车连杆、传动轴、刹车等零件及直升飞机的传动装置等。时招机由于氧化铝纤维与树脂基体结合良好,比玻璃纤维弹性大,比炭纤维强度高,正逐步在-些领城取代玻璃纤维和炭纤维。特别是在文体用品方面,可制成各种颜色的高强度钓鱼竿、高尔夫球、滑雪板、网球拍等。氧化铝长纤维增强金属基复合材料主要应用于高负荷的机械零件和高温高速旋转零件以及有轻量化要求的高功能构件,例如汽车连杆、传动杆、刹车片等零件及直升飞机的传动装置等。最近,也有研究人员开始将其用于热核反应堆冷却换热装置的衬里。
3)时化学展馆材料。玻璃纤维布氧化侣纤维由于其良好的耐化学腐蚀性能,可用于环保和再循环技术领城。如焚烧电子废料的设备,历像多年证转。氧化倡纤准仍显示出其优良的抗护内各种有害物的医地性的,可用于汽车度气设备上作陶览整体村,其特点克招构物定。Ss氧化铝纤维可用于铝合金活基,它的优点是当温度上升时脚胀较小,比地合金减少约25%,使话寒和汽虹之间吻合好,可节省燃料。
氧化铝纤维由于具有许多优良的性他,广泛应用于各领城。我国研究和开发怎化的纤维无论在国防军工还是工业领域都具有重要意义。

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