Lastnosti in uporaba keramičnih vlaken

Keramični materiali imajo prednosti visokega tališča, visoke trdote, visoke odpornosti proti obrabi, odpornosti na oksidacijo itd., Danes pa se imenujejo trije glavni trdni materiali skupaj s kovinskimi materiali in polimernimi materiali. Keramične materiale glede na naravo in področje uporabe delimo na strukturno keramiko in funkcionalno keramiko. Strukturna keramika: Strukturna keramika ima prednosti visoke temperaturne odpornosti, dobre kemične stabilnosti, ni enostavno korodirati, visoke trdnosti, visoke trdote in dobre toplotne prevodnosti. Glede na sestavne dele strukturno keramiko delimo v tri kategorije: oksidna keramika, neoksidna keramika, keramični matrični kompoziti; funkcionalna keramika: Funkcionalna keramika je material, ki izkorišča svoje nemehanske lastnosti. Funkcionalna keramika ima številne aplikacije v biotehnologiji, vesoljski industriji, razvoju energetike in drugih področjih.

Vrste keramičnih vlaken

Keramična vlakna so neke vrste ognjevzdržni material z majhno težo in vlaknastim videzom. Njegova dolžina vlakna je 100-250 mm, premer vlakna pa 2-5 m. Izdelki iz keramičnih vlaken imajo prednosti majhne teže, odpornosti na visoke temperature, majhne toplotne zmogljivosti, dobre toplotne izolacije in visokotemperaturnih toplotnoizolacijskih lastnosti itd., Zato se pogosto uporabljajo v letalstvu, petrokemiji in drugih področjih. Obstaja veliko vrst keramičnih vlaken, ki jih glede na mikrostrukturo delimo na kristalna vlakna in steklena vlakna, med katerimi sta značilna predstavnika steklenih vlaken SiO2 in Al2O3; keramična vlakna lahko glede na njihovo kemično sestavo razdelimo na oksidna vlakna in neoksidna vlakna. Med njimi sta SiC in Si3N4 predstavnika neoksidnih vlaken; keramična vlakna lahko glede na temperaturo uporabe razdelimo v tri kategorije: keramična vlakna nizke kakovosti (800-1100 stopinj), srednje kakovostna keramična vlakna (1100-1300 stopinja), visokokakovostna keramična vlakna ({{ 14}} stopinj) 1500 stopinj).

Uporaba keramičnih vlaken

Toplotnoizolacijski material: keramična vlakna imajo dobre lastnosti odpornosti na visoke temperature, ki lahko prenesejo visoko temperaturo 1500 stopinj C; keramična vlakna imajo tudi dobro toplotno izolacijsko funkcijo, ki jo v glavnem določa mešana struktura keramičnih vlaken (tj. trdna vlakna in zrak). Zato lahko keramična vlakna dobro rešijo problem slabe žilavosti ognjevzdržnih materialov. Zaradi toplotnoizolacijskih lastnosti keramičnih vlaken se izdelki iz keramičnih vlaken pogosto uporabljajo v industrijskih stenah peči in gradbenih materialih.

Visokotemperaturni filtrirni material: keramična vlakna imajo veliko specifično površino, filtrirni material, pripravljen iz njega, pa ima visoko filtracijsko čistost. Hkrati keramična vlakna kažejo boljšo zmogljivost v smislu toplotne stabilnosti, kemične stabilnosti in odpornosti na toplotni udar. Zato se keramična vlakna pogosto uporabljajo na okoljskih področjih, kot so čiščenje zraka, čiščenje odplak in filtracija dimnih plinov.

Absorpcija zvoka in zvočna izolacija materiala: material iz keramičnih vlaken ima dobro zvočno absorpcijo in zvočno izolacijski učinek, predvsem zato, ker bo zvočni val in zrak, ki obstaja v porah vlaken, viskozen, ko se zvočni val prenese v notranjost materiala. , zvočni val pa bo povzročil tudi torni upor z vlaknom. , zato se del izgubljene zvočne energije pretvori v toplotno energijo. Poleg tega zrak v porah vlaken pri stiskanju proizvaja toplotno prevodnost, toplotna prevodnost pa povzroči tudi izgubo zvočne energije in s tem absorbira dohodne zvočne valove. Zato ima material iz keramičnih vlaken dobro zvočno absorpcijo in zvočno izolacijski učinek, zaradi česar se pogosto uporablja v gradbeništvu, transportu in drugih področjih.

Nosilni material katalizatorja: keramična vlakna imajo prednosti velike specifične površine, visoke poroznosti, dobrega katalizatorskega učinka itd. Ko se keramično vlakno, napolnjeno s katalizatorjem, uporablja v nadzorovani difuzijski reakciji, zaradi majhne difuzijske odpornosti ima dober katalitični učinek se dobi. Zato ima keramična vlakna kot katalizator velik potencial uporabe na področju katalize.

Utrjevanje in kaljenje materialov: Pomanjkljivost slabe žilavosti keramičnih materialov je dobro znana, zato so keramična vlakna najučinkovitejši način za utrjevanje keramičnih materialov. Najpogosteje uporabljena keramična vlakna so: dolga vlakna Al2O3, dolga SiC vlakna itd. Hkrati se lahko keramična vlakna uporabljajo tudi pri kaljenju kovinskih materialov.

Novi funkcionalni materiali: keramična vlakna se zaradi svojih številnih prednosti pogosto uporabljajo v novih visokotemperaturnih superprevodnih materialih, novih funkcionalnih materialih, kot so daleč infrardeča vlakna, prevodna vlakna itd.