Lehký žáruvzdorný materiál - keramické vlákno

Keramické vlákno je vláknitý materiál vyrobený z přírodních nebo umělých anorganických materiálů různými procesy nebo přeměněný z organických vláken vysokoteplotním tepelným zpracováním. Kromě vynikajících mechanických vlastností má také výhody antioxidační a dobré tepelné stability.

1. Druhy keramických vláken

Odrůdy keramických vláken zahrnují hlavně běžná vlákna z křemičitanu hlinitého, vlákna z křemičitanu hlinitého s vysokým obsahem oxidu hlinitého, vlákna z polykrystalického oxidu hlinitého, polykrystalická mullitová vlákna a vysoce výkonná keramická vlákna. Mezi nimi je vlákno z karbidu křemíku jedním z vysoce výkonných keramických vláken. Vlákno z karbidu křemíku je důležité vysoce výkonné vyztužené keramické vlákno pro kompozity s kovovou matricí a keramickou matricí. Má vynikající pevnost v tahu, odolnost proti tečení, odolnost proti oxidaci a kompatibilitu s keramickou matricí.

2. Způsob přípravy keramického vlákna

A.Fyzikální metoda formování

Metoda rozvláknění taveniny: Po roztavení suroviny se vlákno vytvoří metodou vyfukování nebo metodou spřádání.

Způsob vyfukování: Surovina se nejprve odporovou pecí roztaví na vysokoteplotní taveninu a vysokoteplotním otvorem se vytvoří tenký proud, který se rozstřikuje vysokotlakým vzduchem. Působením vysokorychlostního vzduchu se roztavená kapalina rozptýlí na částice a mezi částicemi se vytvoří vlákna.

Způsob zvlákňování: Vysokoteplotní roztavená kapalina je formována do vláken odstředivou silou vysokorychlostní rotace kolovratu.

B. Metoda impregnace roztokem matricových vláken

Většina vláken matrice jsou viskózová vlákna s dobrou hydrofilností. Metoda impregnace roztokem matricového vlákna spočívá v impregnaci matricového vlákna roztokem anorganické soli a poté slinování, aby se matricové vlákno odstranilo, aby se získalo keramické vlákno. Pevnost vlákna závisí hlavně na poréznosti vlákna a velikosti zrn oxidu kovu. Tato metoda je jednoduchá a snadno se popularizuje.

Kromě toho může být také připraven chemickým nanášením par, chemickou reakcí par a metodami konverze prekurzoru.

3. Aplikace keramického vlákna

A.Používá se v průmyslových pecích

Jako lehký a účinný tepelně izolační materiál je keramické vlákno široce používáno v průmyslových pecích. Může výrazně snížit zatížení ocelové konstrukce pece a prodloužit životnost tělesa pece.

B.Lze použít jako filtrační materiál

Keramická vlákna jsou tenkého tvaru a lze je použít jako filtrační materiály. Použití filtrů z keramických vláken v továrnách k přímému filtrování vysokoteplotních spalin může snížit požadavky na zařízení a náklady na chlazení plynu před filtrací a může snížit tepelné ztráty a plýtvání zdroji způsobené chlazením.

C. Výroba kompozitů z keramických vláken

Kompozity z keramických vláken jsou výjimečné materiály, které nejen že odolávají rychlým a intenzivním teplotním změnám bez poškození, ale také nahrazují kovové superslitiny a předčí takové slitiny z hlediska teplotní odolnosti, měrné pevnosti a specifického modulu.