Material refractario ligero - fibra cerámica

La fibra cerámica es un material fibroso fabricado a partir de materiales inorgánicos naturales o artificiales mediante diferentes procesos, o convertido a partir de fibras orgánicas mediante tratamiento térmico a alta temperatura. Además de excelentes propiedades mecánicas, también tiene las ventajas de la antioxidación y una buena estabilidad térmica.

1. Tipos de fibras cerámicas

Las variedades de fibras cerámicas incluyen principalmente fibras de silicato de aluminio ordinarias, fibras de silicato de aluminio con alto contenido de alúmina, fibras de alúmina policristalina, fibras de mullita policristalina y fibras cerámicas de alto rendimiento. Entre ellos, la fibra de carburo de silicio es una de las fibras cerámicas de alto rendimiento. La fibra de carburo de silicio es una importante fibra cerámica reforzada de alto rendimiento para compuestos de matriz metálica y matriz cerámica. Tiene una excelente resistencia a la tracción, resistencia a la fluencia, resistencia a la oxidación y compatibilidad con la matriz cerámica.

2. Método de preparación de fibra cerámica.

A.Método de moldeo físico

Método de fibrización por fusión: después de que se funde la materia prima, la fibra se forma mediante el método de soplado o el método de hilado.

Método de soplado: primero, la materia prima se funde en un fundido a alta temperatura con un horno de resistencia y se forma una corriente delgada a través de un orificio de alta temperatura, que se rocía con aire a alta presión. Bajo la acción del aire a alta velocidad, el líquido fundido se dispersa en partículas y se forman fibras entre las partículas.

Método de hilado: el líquido fundido a alta temperatura se transforma en fibras por la fuerza centrífuga de la rotación de alta velocidad de la rueda giratoria.

B. Método de impregnación de solución de fibra de matriz

La mayoría de las fibras de la matriz son fibras de viscosa con buena hidrofilia. El método de impregnación de solución de fibra de matriz es impregnar la fibra de matriz con una solución de sal inorgánica y luego sinterizar para eliminar la fibra de matriz para obtener la fibra cerámica. La resistencia de la fibra depende principalmente de la porosidad de la fibra y del tamaño de los granos de óxido metálico. Este método es simple y fácil de popularizar.

Además, también se puede preparar mediante deposición de vapor químico, reacción de vapor químico y métodos de conversión de precursores.

3. Aplicación de fibra cerámica

A.Utilizado en hornos industriales.

Como material de aislamiento térmico liviano y eficiente, la fibra cerámica se usa ampliamente en hornos industriales. Puede reducir en gran medida la carga sobre la estructura de acero del horno y prolongar la vida útil del cuerpo del horno.

B.Se puede utilizar como material de filtro.

Las fibras cerámicas tienen una forma delgada y se pueden usar como materiales de filtro. El uso de filtros de fibra cerámica en las fábricas para filtrar directamente el gas de combustión a alta temperatura puede reducir los requisitos de equipo y los costos para enfriar el gas antes del filtrado, y puede reducir la pérdida de calor y el desperdicio de recursos causados ​​por el enfriamiento.

C. Fabricación de compuestos de fibra cerámica.

Los compuestos de fibra cerámica son materiales excepcionales que no solo resisten cambios de temperatura rápidos e intensos sin dañarse, sino que también reemplazan a las superaleaciones metálicas y superan a dichas aleaciones en términos de resistencia a la temperatura, resistencia específica y módulo específico.