Material refractari lleuger - fibra ceràmica

La fibra ceràmica és un material fibrós fet de materials inorgànics naturals o artificials mitjançant diferents processos, o convertit a partir de fibres orgàniques mitjançant un tractament tèrmic a alta temperatura. A més de les excel·lents propietats mecàniques, també té els avantatges d'antioxidació i una bona estabilitat tèrmica.

1. Tipus de fibres ceràmiques

Les varietats de fibres ceràmiques inclouen principalment fibres de silicat d'alumini ordinari, fibres de silicat d'alumini d'alta alúmina, fibres d'alúmina policristalina, fibres de mullita policristalina i fibres ceràmiques d'alt rendiment. Entre elles, la fibra de carbur de silici és una de les fibres ceràmiques d'alt rendiment. La fibra de carbur de silici és una important fibra ceràmica reforçada d'alt rendiment per a compostos de matriu metàl·lica i matriu ceràmica. Té una excel·lent resistència a la tracció, resistència a la fluència, resistència a l'oxidació i compatibilitat amb la matriu ceràmica.

2. Mètode de preparació de la fibra ceràmica

A.Mètode d'emmotllament físic

Mètode de fibra de fusió: després de la fusió de la matèria primera, la fibra es forma mitjançant el mètode de bufat o el mètode de filatura.

Mètode de bufat: primer, la matèria primera es fon en una fosa d'alta temperatura amb un forn de resistència i es forma un corrent prim a través d'un orifici d'alta temperatura, que es ruixa amb aire a alta pressió. Sota l'acció de l'aire d'alta velocitat, el líquid fos es dispersa en partícules i es formen fibres entre les partícules.

Mètode de filatura: el líquid fos a alta temperatura es forma en fibres per la força centrífuga de la rotació a alta velocitat de la roda giratòria.

B. Mètode d'impregnació de solució de fibra matricial

La majoria de les fibres de la matriu són fibres de viscosa amb bona hidrofilicitat. El mètode d'impregnació de la solució de fibra matriu consisteix a impregnar la fibra matriu amb una solució de sal inorgànica i després sinteritzar per eliminar la fibra matriu per obtenir la fibra ceràmica. La força de la fibra depèn principalment de la porositat de la fibra i de la mida dels grans d'òxid metàl·lic. Aquest mètode és senzill i fàcil de popularitzar.

A més, també es pot preparar mitjançant deposició de vapor químic, reacció de vapor químic i mètodes de conversió de precursors.

3. Aplicació de fibra ceràmica

A.S'utilitza en forns industrials

Com a material d'aïllament tèrmic lleuger i eficient, la fibra ceràmica s'utilitza àmpliament en forns industrials. Pot reduir considerablement la càrrega de l'estructura d'acer del forn i allargar la vida útil del cos del forn.

B.Es pot utilitzar com a material de filtre

Les fibres ceràmiques tenen una forma fina i es poden utilitzar com a materials filtrants. L'ús de filtres de fibra ceràmica a les fàbriques per filtrar directament els gasos de combustió a alta temperatura pot reduir els requisits i els costos de l'equip per refredar el gas abans de filtrar-lo, i pot reduir la pèrdua de calor i el malbaratament de recursos causats pel refredament.

C. Elaboració de compostos de fibra ceràmica

Els compostos de fibra ceràmica són materials excepcionals que no només resisteixen canvis de temperatura ràpids i intensos sense danys, sinó que també substitueixen els superaliatges metàl·lics i superen aquests aliatges en termes de resistència a la temperatura, resistència específica i mòdul específic.