Lahek ognjevarni material - keramična vlakna

Keramična vlakna so vlaknasti materiali, izdelani iz naravnih ali umetnih anorganskih materialov z različnimi postopki ali pretvorjeni iz organskih vlaken s toplotno obdelavo pri visoki temperaturi. Poleg odličnih mehanskih lastnosti ima tudi prednosti antioksidacije in dobre toplotne stabilnosti.

1. Vrste keramičnih vlaken

Sorte keramičnih vlaken vključujejo predvsem navadna aluminijeva silikatna vlakna, aluminijeva silikatna vlakna z visoko vsebnostjo glinice, polikristalna vlakna aluminijevega oksida, polikristalna mulitna vlakna in visoko zmogljiva keramična vlakna. Med njimi je vlakno iz silicijevega karbida eno od visoko zmogljivih keramičnih vlaken. Vlakna iz silicijevega karbida so pomembna visokozmogljiva ojačana keramična vlakna za kompozite s kovinsko matriko in keramično matriko. Ima odlično natezno trdnost, odpornost proti lezenju, odpornost proti oksidaciji in združljivost s keramično matriko.

2. Metoda priprave keramičnih vlaken

A.Metoda fizičnega oblikovanja

Metoda fiberizacije taline: Ko se surovina stopi, se vlakno oblikuje z metodo pihanja ali metode predenja.

Metoda pihanja: najprej se surovina stopi v visokotemperaturno talino z uporovno pečjo in skozi visokotemperaturno odprtino se oblikuje tanek tok, ki se razprši z visokotlačnim zrakom. Pod delovanjem zraka visoke hitrosti se staljena tekočina razprši v delce, med delci pa nastanejo vlakna.

Metoda predenja: Visokotemperaturna staljena tekočina se oblikuje v vlakna s centrifugalno silo visoke hitrosti vrtenja kolovrata.

B. Metoda impregnacije z raztopino matričnih vlaken

Večina matričnih vlaken so viskozna vlakna z dobro hidrofilnostjo. Metoda impregnacije z raztopino matričnih vlaken je impregnacija matričnih vlaken z raztopino anorganske soli in nato sintranje, da se odstranijo matrična vlakna, da dobimo keramična vlakna. Trdnost vlaken je v glavnem odvisna od poroznosti vlaken in velikosti zrn kovinskega oksida. Ta metoda je preprosta in enostavna za popularizacijo.

Poleg tega ga je mogoče pripraviti tudi s kemičnim naparjevanjem, kemično parno reakcijo in metodami pretvorbe predhodnika.

3. Uporaba keramičnih vlaken

A.Uporablja se v industrijskih pečeh

Kot lahek in učinkovit toplotnoizolacijski material se keramična vlakna pogosto uporabljajo v industrijskih pečeh. Lahko močno zmanjša obremenitev jeklene konstrukcije peči in podaljša življenjsko dobo telesa peči.

B.Lahko se uporablja kot filtrirni material

Keramična vlakna so tanke oblike in se lahko uporabljajo kot filtrirni materiali. Uporaba filtrov iz keramičnih vlaken v tovarnah za neposredno filtriranje visokotemperaturnih dimnih plinov lahko zmanjša zahteve glede opreme in stroške za hlajenje plina pred filtriranjem ter lahko zmanjša izgubo toplote in izgubo virov zaradi hlajenja.

C. Izdelava kompozitov iz keramičnih vlaken

Kompoziti iz keramičnih vlaken so izjemni materiali, ki se ne le upirajo hitrim in intenzivnim temperaturnim spremembam brez poškodb, temveč tudi nadomeščajo kovinske superzlitine in jih prekašajo glede temperaturne odpornosti, specifične trdnosti in specifičnega modula.