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非晶质和多晶质耐火纤维的概述和分类

     耐火纤维制品以耐火纤维为原料,经加工制成的各种高温隔热材料。制品重量轻,热导率低,是一种新型优质高温隔热材料。耐火纤维按微观结构可分为非晶质和多晶质两类: 

    非晶质耐火纤维 
    Al2O3含量在40~50%的硅酸铝系纤维。由高温熔液在纤维化过程中骤冷制得,呈非晶质的玻璃态结构。用天然原料(如高岭土或耐火粘土)制成的纤维称为普通硅酸铝耐火纤维。用纯氧化铝和氧化硅作原料制成的纤维称为高纯硅酸铝耐火纤维;加入约5%~15%氧化锆的称为锆铝、含锆硅酸铝纤维;
    非晶质耐火纤维的制造方法,有喷吹法和甩丝法两种,统称熔融法。喷吹法是将原料在电弧炉或电阻炉内在2000℃以上熔融,然后用压缩空气或过热蒸汽喷吹熔液流股制得纤维。甩丝法是将熔液流股落在多级回转转子上,借离心力甩成纤维。 
    多晶质耐火纤维 
    主要是Al2O3含量在70%左右的莫来石质纤维,Al2O3含量在95%左右的氧化铝纤维,以及氧化锆纤维。这类纤维是微晶结构,晶粒尺寸在几百埃的居多。多晶质耐火纤维的制造方法有胶体法和先驱体法。胶体法可制造莫来石质纤维、氧化铝纤维和氧化锆纤维。如莫来石纤维是在氯化铝水溶液中加入铝粉,加热溶解,再加硅溶胶及其他添加剂,经蒸发浓缩制成具有一定粘度的胶体,在控制湿度和温度的环境中用压缩空气喷吹胶体流股,或用甩丝法使胶体纤维化,再将此纤维坯体进行高温处理制得。先驱体法是以粘胶丝等有机纤维、布等作为成型介质。例如制氧化锆纤维,则将此成型介质在含有稳定剂的锆盐水溶液中浸渍,使锆盐渗入到有机纤维中,然后用离心法或挤压法去掉有机纤维表面粘附的溶液,经过干燥后在特定气氛中以一定的升温制度加热,将有机成型介质分解挥发后再进行热处理,即可制得氧化锆纤维或布等。
    耐火纤维制品种类 
    用熔融法和胶体法等制成的耐火纤维称为原棉。原棉可以用类似纺织和造纸等制造工艺加工成各种耐火纤维制品。主要有以下几种: 
    毯和毡:采用干法加工工艺,不加或加微量粘结剂制成的制品称为耐火纤维毯。采用针刺工艺(一种通过带有倒钩的针在纤维毯表面上下勾刺的方法)可提高耐火纤维毯的抗张强度和抗气流冲刷性。采用湿法加工工艺,加入羧甲基纤维素或乳胶等有机粘结剂制成的制品称为耐火纤维毡,根据使用要求,有的还加入硫酸盐或磷酸盐等无机粘结剂。 
    湿毡:将毯或毡浸渍氧化铝或氧化硅胶体溶液等,封装在塑料袋内保持湿润。通常用在难以施工的形状复杂部位,干燥后表面硬化,有良好的抗气流冲刷性能。 
    纸:通常加入少量有机纤维和粘结剂,用一般造纸方法制造。制品在常温下有足够的强度和可挠性。 
    绳和带:在耐火纤维中加入15~20%有机纤维,纺成线,再制成绳和带。根据用途还可加入镍铬丝或不锈钢丝,以增加强度。 
    异型制品:在耐火纤维中加入结合剂,采用真空吸滤成型或机压成型。按照使用要求制成各种异型制品。 
    耐火纤维制品的性能和用途 
    耐火纤维制品同其他耐火材料相比,最大的优点是容重小(只有轻质耐火材料的1/5~1/10),热导率和热容量低 (约为轻质砖的1/3),热稳定性和抗机械震动性能优良,为工业炉节能和轻型化提供了优良的材料。用它作间歇式工业炉内衬材料,一般可节能20~30%,并可显著提高生产效率。耐火纤维制品的应用,大大地简化了炉体基础和钢结构的设计(炉衬厚度可减薄1/2,钢材节省50%)。 
    耐火纤维制品可用作:①窑炉内衬材料;②高温气冷原子反应堆内衬材料;③各种隔热材料;④高温密封材料;⑤高温充填或衬垫材料;⑥吸声材料;⑦高温过滤材料;⑧催化剂载体等。气流速度高、受炉料或炉尘严重磨擦、接触熔融金属或炉渣等场合,一般不宜使用耐火纤维制品。
信息来源:http://www.bestbw.com