陶瓷制备技术研究及应用进展

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1、陶瓷制备技术研究及应用进展摘要：陶瓷纤维作为一种新型纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热容小及耐机械震动等优点，它具有高强度、高比刚度、耐腐蚀性等特点而广泛应用于高技术领域。文屮概述了陶瓷纤维的国内外发展现状、制备技术进展、应用领域以及对它的发展趋势作了综述。关键词：陶瓷纤维；制备技术；应用领域；发展趋势中图分类号：TQ638文献标识码：AResearchandapplicationprogressofpreparationtechniqueofceramicsAbstract:Asanewtypeoffibrouslightweightrefract

2、oiyceramicfiber,whichhastheadvantagesoflightweight,hightemperatureresistance,goodthermalstability,thermalconductivity,specificheatcapacityandlowresistancetomechanicalshock,ithasthecharacteristicsofhighstrength,highspecificstiffness,corrosionresistanceandiswidelyusedinthefieldofhightechnology.T

3、hispapersummarizesthecurrentsituationofthedevelopmentofceramicfiberathomeandabroad,theprogressofthepreparationtechnology,applicationfieldanditsdevelopmenttrendwerereviewed.Keywords:Ceramicfiber;preparationtechnology;application;developmenttrend1.刖s陶瓷纤维作为一种新型纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热容小及

4、耐机械震动等优点，直径一般为2〜5um,长度多为30〜250mm,纤维表面光滑，其结构特点是堆积气孔率高（一般大于90%）,而且气孔孔径和比表面积大。实际上，陶瓷纤维堆积体的内部组织结构是一种由同态纤维与空气组成的混合结构，其纤维结构特点是固相与气相都是以连续相的形式存在的，因此在这种结构中，固态物质以纤维状形式存在，并构成连续相骨架，而气相则连续存在于纤维材料的骨架间隙之屮。由于陶瓷纤维具有这种结构，使其气孔率较高、气孔孔径和比表面积较人，从而使陶瓷纤维具有良好的隔热性能和较小的体积密度，因而在航空航犬及原了能等尖端科学技术部门的应用日益增多，被公认为高效节能材料，冇“第五能源产

5、品”的美称，是一种发展前景广阔的产品。2.陶瓷纤维的发展现状及发展趋势2.1、国外陶瓷纤维发展现状陶瓷纤维最早出现于1941年，美国巴布考克•维尔考克斯公司用天然高岭土经电弧炉熔融后喷吹成纤维。20世纪40年代后期，美国两家公司生产硅酸铝系纤维，并首次将具用于航空工业。20世纪50年代陶瓷纤维投入工业化生产，60年代研制出多种制品，并用作工业窑炉壁衬⑴。1973年，出现能源危机后，陶瓷纤维在世界范围内获得了迅速发展。其屮尤以硅酸铝系纤维（45%-55%Al203）发展最快，每年以10%-15%的速度增氏。北美（美国和加拿大）产量最高，陶瓷纤维年产量10万吨左右，占世界耐火纤维年总产

6、量l/3o国外在提高陶瓷纤维产量的同时，近年来更注意开发陶瓷纤纠新品种。除1000型、1260型、1400型、1600型及混配纤维等笋型陶瓷纤维制品外，近年来在熔体的化学组分中引入Zr02>等成分，从而使陶瓷纤维制品的最高使用温度提高到1300°Co另外，还引入CaO、MgO等成分，开发、生产了多种新产品[2]O(1)可溶性纤维这是以Si02o>MgO、CaO为主要成分的碱土硅酸盐纤维。廿于它在人体体液屮具有一定的溶解性，减少了对人体健康的损害，故称之为可溶性纤维。由于MgO.CaO等成分的引入，有利于句大成纤的黏度范围，改善成纤条件，提高了成纤率和纤维的柔软性。但由于MgO、Ca

7、O等成分的引入，生成CaO-Si02.CaO•MgO•2Si02等低熔点化合物，造成纤维耐热性的降低。故一般可溶性纤维属于低档陶瓷纤维，其产品多用作工业窑炉背衬材料。为提高可溶性纤维的耐热性能，采用了引人ZrQ成分的方法，以提高玻璃相黏度，抑制纤维受热结晶后晶粒生长速率，实现可溶性宝维耐热性能的提高。目询美国、英国、法国等国家都相继开发了止种产品，并作为商品投放市场。可溶性纤维的品种有散状纤维、韦刺毯、湿法真空成型制品等⑶。(2)62%〜75%Al203高强纤维这是一