Vlastnosti a aplikace keramických vláken

Keramické materiály mají výhody vysokého bodu tání, vysoké tvrdosti, vysoké odolnosti proti opotřebení, odolnosti proti oxidaci atd., a jsou dnes nazývány třemi hlavními pevnými materiály spolu s kovovými materiály a polymerními materiály. Keramické materiály se podle povahy a oblasti použití dělí na keramiku strukturní a keramiku funkční. Strukturální keramika: Strukturální keramika má výhody vysoké teplotní odolnosti, dobré chemické stability, nesnadno koroduje, vysoké pevnosti, vysoké tvrdosti a dobré tepelné vodivosti. Strukturní keramika se podle složek dělí do tří kategorií: oxidová keramika, neoxidová keramika, kompozity s keramickou matricí; funkční keramika: Funkční keramika je materiál, který využívá svých nemechanických vlastností. Funkční keramika má četné aplikace v biotechnologii, letectví, energetice a dalších oblastech.

Druhy keramických vláken

Keramické vlákno je druh žáruvzdorného materiálu s nízkou hmotností a vláknitým vzhledem. Jeho délka vlákna je 100-250 mm a průměr vlákna je 2-5 m. Výrobky z keramických vláken mají výhody nízké hmotnosti, vysoké teplotní odolnosti, malé tepelné kapacity, dobré tepelné izolace a vysokoteplotních tepelně izolačních vlastností atd., takže jsou široce používány v letectví, petrochemii a dalších oblastech. Existuje mnoho druhů keramických vláken, které lze podle mikrostruktury rozdělit na vlákna krystalická a vlákna skleněná, mezi nimiž jsou typickými zástupci skleněných vláken SiO2 a Al2O3; keramická vlákna lze podle chemického složení rozdělit na vlákna oxidová a vlákna neoxidová. Mezi nimi SiC a Si3N4 jsou zástupci neoxidových vláken; keramická vlákna lze rozdělit do tří kategorií podle teploty použití: keramická vlákna nízké kvality (800-1100 stupeň ), keramická vlákna střední kvality (1100-1300 stupeň ), vysoce kvalitní keramická vlákna ({{ 14}} stupeň) 1500 stupňů).

Aplikace keramických vláken

Tepelně izolační materiál: keramické vlákno má dobrou odolnost vůči vysokým teplotám, které vydrží vysokou teplotu 1500 stupňů C; keramické vlákno má také dobrou tepelně izolační funkci, která je dána především smíšenou strukturou keramického vlákna (tj. pevné vlákno a vzduch). Keramická vlákna proto mohou dobře vyřešit problém špatné houževnatosti žáruvzdorných materiálů. Tepelně izolační vlastnosti keramických vláken činí výrobky z keramických vláken široce používané ve stěnách průmyslových pecí a stavebních materiálech.

Vysokoteplotní filtrační materiál: keramické vlákno má velký specifický povrch a filtrační materiál z něj připravený má vysokou filtrační čistotu. Keramické vlákno zároveň vykazuje vynikající vlastnosti z hlediska tepelné stability, chemické stability a odolnosti proti tepelným šokům. Keramická vlákna jsou proto široce používána v oblastech životního prostředí, jako je čištění vzduchu, čištění odpadních vod a filtrace spalin.

Zvuková absorpce a zvuková izolace: Materiál z keramických vláken má dobrou zvukovou pohltivost a zvukově izolační účinek, hlavně proto, že když se zvuková vlna přenese dovnitř materiálu, zvuková vlna a vzduch existující v pórech vlákna budou mít viskózní účinek a zvuková vlna také vytvoří třecí odpor s vláknem. , takže část ztracené zvukové energie se přemění na tepelnou energii. Kromě toho vzduch v pórech vlákna při stlačení produkuje vedení tepla a vedení tepla také způsobuje ztrátu zvukové energie, čímž pohlcuje přicházející zvukové vlny. Materiál z keramických vláken má proto dobrou absorpci zvuku a zvukovou izolaci, díky čemuž je široce používán ve stavebnictví, dopravě a dalších oblastech.

Materiál nosiče katalyzátoru: keramické vlákno má výhody velkého specifického povrchu, vysoké pórovitosti, dobrého katalytického účinku atd. Když je keramické vlákno naplněné katalyzátorem použito v řízené difúzní reakci, díky svému malému difúznímu odporu má dobrý katalytický účinek se získá. Keramické vlákno Jako katalyzátor má proto velký aplikační potenciál v oblasti katalýzy.

Zpevňování a houževnatost materiálů: Nevýhoda špatné houževnatosti keramických materiálů je dobře známá, proto jsou keramická vlákna nejúčinnějším způsobem, jak zpevnit keramické materiály. Nejpoužívanější keramická vlákna jsou: Al2O3 dlouhá vlákna, SiC dlouhá vlákna atd. Zároveň lze keramická vlákna použít i při zpevnění kovových materiálů.

Nové funkční materiály: Keramická vlákna jsou široce používána v nových vysokoteplotních supravodivých materiálech, nových funkčních materiálech, jako jsou vlákna pro daleké infračervené záření, vodivá vlákna atd. kvůli jejich mnoha výhodám.