陶瓷纖維的機(jī)械物理性能    

   陶瓷纖維品種較多,其化學(xué)成分也不相同,因此其機(jī)械物理性能也有較大的差異,現(xiàn)選擇具表性的4種主要陶瓷纖維的典型性能列于表2。

表2 4種陶瓷纖維的典型性能      

瓷纖維的制造方法        

1 化學(xué)氣相反應(yīng)法    

化學(xué)氣相反應(yīng)(CVR)法是以B2O3為原料,經(jīng)熔紡制成B2O3纖維,再置于較低的溫度和氨氣中加熱,使B2O3與氨氣反應(yīng)生成硼氨中間化合物,再將這種晶型不穩(wěn)定的纖維在張力下進(jìn)一步在氨氣或氨與氮的混合氣體中加熱至1800℃,使之轉(zhuǎn)化成BN纖維,其強(qiáng)度可高達(dá)2.1GPa,模量可達(dá)345GPa。      

2 化學(xué)氣相沉積法  

化學(xué)氣相沉積(CVD)法系由鎢芯硼纖維氮化而成。制造時(shí),先將硼纖維加熱至560℃進(jìn)行氧化,再將氧化纖維置于氨中加熱至1000℃~1400℃,反應(yīng)約6h后即可制得BN纖維。      

3 聚合物前軀體法    

聚合物前軀體法是由聚硼氮烷熔融紡絲制成纖維后進(jìn)行交聯(lián),生產(chǎn)不熔化的纖維.再經(jīng)裂解制成纖維。  

Si3N4纖維有兩種制法:一是以氯硅烷和六二硅氮烷為起始原料,先合成穩(wěn)定的氫化聚硅氮烷,經(jīng)熔融紡絲制成纖維,再經(jīng)不熔化和燒制而得到Si3N4纖維;二是以和二氧化硅烷為原料,在惰性氣體保護(hù)下反應(yīng)生成白色的固體加成物,再于氮?dú)庵羞M(jìn)行氨解得到全氫聚硅氮烷,再置于氮?dú)庵羞M(jìn)行氨解得到全氫聚硅氮烷.再置于烴類溶劑中深解配置成紡絲溶液,經(jīng)干法紡絲制成纖維,然后在惰性氣體或氨氣中于1100℃~1200℃溫度下進(jìn)行熱處理而得氮化硅纖維。  

SiBN3C纖維也是采用聚合物前軀體法生產(chǎn)的,是一種新的陶瓷纖維,起始原料為聚硅氮烷,經(jīng)熔融紡絲、交聯(lián)、不熔化和裂解后制得纖維。  

SiO2纖維是通過與制備高硅氧玻璃纖維相同的工藝制得的,先制成玻璃料塊,再進(jìn)行二次熔化,采用鉑金坩鍋拉絲爐進(jìn)行熔融紡絲,溫度約1150℃.得到纖維或進(jìn)一步加工成織物等成品后用熱鹽酸處理,除掉B2O3HNa2O成分,再進(jìn)行燒結(jié)使纖維中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到95%~{bfb}。另外,還有以SiO2為原料,配制成高粘度的溶膠后進(jìn)行紡絲,制得前軀體纖維后,再加熱至1000℃,便可制得純度為99.999%的石英纖維。此外,還可用石英棒或管用氫氧焰熔融拉成粗纖維,然后再以恒定速度通過氫氧焰或煤氣火焰高速拉成直徑為4μm~10μm的連續(xù)長纖維,SiO2含量為99.9%。

硅酸鋁針刺毯與陶瓷纖維毯區(qū)別介紹：

1、硅酸鋁針刺毯:

硅酸鋁針刺毯是一種以硅酸鋁為原料采用電阻爐工藝，硅酸鋁長纖維針刺成型的一種保溫耐火材料。特點(diǎn)，延伸性好，抗震性強(qiáng)等。優(yōu)點(diǎn)，顏色潔白、尺寸規(guī)整等.應(yīng)用于航天、鋼鐵、石化、電力的高溫絕熱保溫，設(shè)備防火絕熱。

2、陶瓷纖維毯 :

陶瓷纖維毯又稱硅酸鋁纖維毯，因其主要成分之一是氧化鋁，而氧化鋁又是瓷器的主要成分，所以被叫做陶瓷纖維毯。陶瓷纖維毯主要分為陶瓷纖維噴吹毯和陶瓷纖維甩絲毯，陶瓷纖維甩絲毯因纖維絲長，導(dǎo)熱系數(shù)小，在保溫性能上要優(yōu)于陶瓷纖維噴吹毯。大多數(shù)保溫管道施工多用陶瓷纖維甩絲毯。

陶瓷纖維的應(yīng)用領(lǐng)域        

陶瓷纖維是一種新型纖維狀輕質(zhì)耐火材料,應(yīng)用領(lǐng)域很廣,主要用于金屬基和陶瓷基復(fù)合材料和隔熱功能材料,如應(yīng)用于航空、航天和其它要求耐高溫和較好力學(xué)性能的部件,bao括燒蝕材料(如宇航器重返大氣層的隔熱罩、火箭頭錐體、噴嘴、排氣口和隔板等)。此外,還可應(yīng)用于熔融金屬或高溫氣液體的過濾材料和耐極高溫的絕熱材料等。 

目前陶瓷纖維發(fā)展的趨勢        

1 陶瓷纖維產(chǎn)品品種和生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)發(fā)展        

自20世紀(jì)90年以來.一些大的陶瓷纖維生產(chǎn)企業(yè)為了增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)的能力,紛紛組建集團(tuán),并進(jìn)行了內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整.淘汰了一些落后的工藝與設(shè)備及生產(chǎn)線,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上作了較大的調(diào)整,大幅度壓縮了在國際市場上競爭力較差的普通硅酸鋁纖維產(chǎn)品,擴(kuò)大了高純硅酸鋁纖維、含鉻纖維、含鋯纖維、多晶氧化鋁纖維和多晶莫耒石纖維等產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。同時(shí),一些大的陶瓷纖維企業(yè)開發(fā)成功并批量生產(chǎn)用于特殊應(yīng)用領(lǐng)域的多晶氧化鋯纖維、氮化硅纖維、碳化硅纖維、硼化物纖維等新產(chǎn)品,如美國DuPont(杜邦)公司生產(chǎn)的多晶氧化鋁長纖維(商品名為FP纖維),含有99.9%多晶α—Al2O3,纖維直徑為20μm,主要用于制造紡織物。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)的復(fù)合材料已研制開發(fā)成功,其增強(qiáng)體主要是連續(xù)長纖維和晶須,其中碳化硅纖維與晶須在復(fù)合材料中應(yīng)用最廣,由碳化硅纖維增強(qiáng)的金屬基(鈦基)復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料已用于制造航天飛機(jī)部件、高性能發(fā)動(dòng)機(jī)等耐高溫結(jié)構(gòu)材料,是21世紀(jì)航空航天及高技術(shù)領(lǐng)域的新材料。