Керамическое волокно - это волокнистый легкий огнеупорный материал, состоящий в основном из силиката алюминия. По своему минеральному составу оно может быть разделено на две категории: стекловолокно и поликристаллическое волокно. Стекловолокно - это аморфное твердое волокно, образующееся при охлаждении расплавленного жидкого состояния; поликристаллическое волокно в основном образуется методом коллоидного впрыска (или методом прядения) и прокаливается при высоких температурах.
Огнеупорные материалы
Керамические волокна широко используются в качестве изоляционных и высокотемпературных материалов в различных типах термических печей. Вследствие того, что их емкость значительно ниже, чем у других огнеупорных материалов, их теплоаккумуляция очень мала, а изоляционный эффект очевиден. В качестве футеровочных материалов они могут значительно снизить энергопотребление в термических печах, совершив революцию в области энергосбережения для термических печей. С другой стороны, технология и методы их применения также привели к революции в кладке термических печей.
Современное состояние использования
Впервые керамические волокна появились в 1941 г., когда американская компания Bab Wilcox использовала природный каолин для расплавления и раздува в волокна в электродуговой печи. В конце 1940-х годов две американские компании выпустили серию волокон из силиката алюминия и впервые применили их в авиационной промышленности; в 1960-х годах в США были разработаны различные керамические волокна, которые использовались для футеровки стен промышленных печей. В 1970-х годах керамические волокна начали производить и использовать в Китае, а в 1980-х годах быстро развивалась технология их применения. Однако основной диапазон используемых температур был ниже 1000 ℃, а технология применения была относительно простой и отсталой. После 1990-х годов, с продвижением и применением цирконийсодержащих волокон и волокон из поликристаллического глинозема, температура использования увеличилась до 1000 ℃~1400 ℃. Однако из-за дефектов качества продукции и устаревшей технологии применения области и методы применения были ограничены. Например, поликристаллические алюмооксидные волокна не могут быть изготовлены в виде волокнистых одеял, а технические характеристики продукции в основном ориентированы на рыхлую вату и волокнистые блоки. Несмотря на повышение температуры изоляции бытовой техники, ее прочность оставляет желать лучшего, что ограничивает область применения и сокращает срок службы.
Цирконийсодержащее волокно - это широко распространенное и недорогое алюмосиликатное волокно, получаемое методом плавления, которое может широко использоваться в качестве футеровки горячей поверхности различных термических печей. В настоящее время качество и применение отечественной продукции в этой области находятся на относительно низком уровне. За рубежом появились хромсодержащие волокна, имеющие более высокую температуру использования, чем цирконийсодержащие, а в Китае об этом ничего не сообщается.
2. Тип и назначение
К основным разновидностям керамических волокон относятся: обычные алюмосиликатные волокна, высокоглиноземистые алюмосиликатные волокна, алюмосиликатные волокна (содержащие Cr2O3, ZrO2 или B2O3), поликристаллические алюмосиликатные волокна и поликристаллические муллитовые волокна. В последние годы за рубежом успешно разработаны (или находятся в стадии разработки) новые разновидности керамических волокон, такие как магниевые оливиновые волокна, керамические волокна (серии SiO2 CaO MgO и Al2O3 CaO) и др. Основными видами продукции из керамического волокна являются: керамическое волокно хлопчатобумажное, войлок, одеяло, модуль, бумага, ткань, лента, канат и т.д.
Керамическое волокнистое полотно (волокнистый модуль): Часто изготавливается из прядильных длинных волокон с использованием процессов самоплавления, непрерывного плавления и непрерывного литья. Волокна переплетаются путем двустороннего иглообразования и могут непосредственно использоваться в качестве огнестойкой поверхности. Оно объединяет в себе огнестойкость, изоляцию и утепление, может длительное время использоваться в нейтральной, окислительной и частично восстановительной атмосферах, сохраняя при этом хорошую прочность и вязкость. Волокнистый модуль, изготовленный из этого волокнистого полотна, не содержит связующих и обладает хорошей термостойкостью. Он широко используется в таких областях изоляции и термостойкости, как нефтехимия, металлургия и энергетика.
Плиты из керамического волокна: изготавливаются из керамических волокон, связующих и добавок в результате таких процессов, как варка, формование, отверждение и сушка. Плиты из керамического волокна обладают хорошей гибкостью, легкостью резки и высокой прочностью. Это новый вид энергосберегающих и экологически чистых продуктов с низкой теплопроводностью и низкой теплоаккумуляцией. Она широко используется в качестве основы для стенок, крыш и других деталей различного отопительного оборудования и является тяжелым огнеупорным материалом.
Ткань и лента из керамического волокна: в основном используется для противопожарных дверей, изоляции промышленных печей, изоляции высокотемпературных трубопроводов и емкостей.
Канат из керамического волокна: в основном используется для компенсаторов в различных промышленных печах, обмоточной изоляции высокотемпературных трубопроводов, изоляции соединений стальных конструкций.
