Leichtes feuerfestes Material - Keramikfaser

Keramikfaser ist ein Fasermaterial, das durch verschiedene Verfahren aus natürlichen oder künstlichen anorganischen Materialien hergestellt oder durch Hochtemperatur-Wärmebehandlung aus organischen Fasern umgewandelt wird. Neben hervorragenden mechanischen Eigenschaften hat es auch die Vorteile des Oxidationsschutzes und der guten thermischen Stabilität.

1. Arten von Keramikfasern

Die Sorten von Keramikfasern umfassen hauptsächlich gewöhnliche Aluminiumsilikatfasern, Aluminiumsilikatfasern mit hohem Aluminiumoxidgehalt, polykristalline Aluminiumoxidfasern, polykristalline Mullitfasern und Hochleistungs-Keramikfasern. Unter ihnen ist die Siliziumkarbidfaser eine der Hochleistungs-Keramikfasern. Siliziumkarbidfaser ist eine wichtige Hochleistungs-verstärkte Keramikfaser für Metallmatrix- und Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe. Es hat eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, Kriechfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Kompatibilität mit Keramikmatrix.

2. Herstellungsverfahren für Keramikfaser

A.Physikalisches Formverfahren

Schmelzzerfaserungsverfahren: Nachdem das Rohmaterial geschmolzen ist, wird die Faser durch das Blasverfahren oder das Spinnverfahren gebildet.

Blasverfahren: Zuerst wird das Rohmaterial mit einem Widerstandsofen zu einer Hochtemperaturschmelze geschmolzen, und durch eine Hochtemperaturöffnung wird ein dünner Strahl gebildet, der mit Hochdruckluft besprüht wird. Unter der Einwirkung von Hochgeschwindigkeitsluft wird die geschmolzene Flüssigkeit in Partikel dispergiert und Fasern werden zwischen den Partikeln gebildet.

Spinnverfahren: Die bei hoher Temperatur geschmolzene Flüssigkeit wird durch die Zentrifugalkraft der Hochgeschwindigkeitsrotation des Spinnrads zu Fasern geformt.

B. Matrixfaserlösungs-Imprägnierungsverfahren

Die meisten Matrixfasern sind Viskosefasern mit guter Hydrophilie. Das Matrixfaserlösungs-Imprägnierungsverfahren besteht darin, die Matrixfaser mit einer anorganischen Salzlösung zu imprägnieren und dann zu sintern, um die Matrixfaser zu entfernen, um die Keramikfaser zu erhalten. Die Faserfestigkeit hängt hauptsächlich von der Porosität der Faser und der Größe der Metalloxidkörner ab. Diese Methode ist einfach und leicht zu popularisieren.

Außerdem kann es auch durch chemische Dampfabscheidung, chemische Dampfreaktion und Vorläuferumwandlungsverfahren hergestellt werden.

3. Anwendung von Keramikfasern

A.Wird in Industrieöfen verwendet

Als leichtes und effizientes Wärmedämmmaterial wird Keramikfaser häufig in Industrieöfen eingesetzt. Es kann die Belastung der Stahlkonstruktion des Ofens stark reduzieren und die Lebensdauer des Ofenkörpers verlängern.

B.Kann als Filtermaterial verwendet werden

Keramische Fasern haben eine dünne Form und können als Filtermaterialien verwendet werden. Die Verwendung von Keramikfaserfiltern in Fabriken zum direkten Filtern von Hochtemperatur-Rauchgas kann die Anforderungen an die Ausrüstung und die Kosten zum Kühlen des Gases vor dem Filtern reduzieren und kann den Wärmeverlust und die durch das Kühlen verursachte Ressourcenverschwendung reduzieren.

C. Herstellung von keramischen Faserverbundwerkstoffen

Keramische Faserverbundwerkstoffe sind außergewöhnliche Werkstoffe, die nicht nur schnellen und intensiven Temperaturwechseln schadlos widerstehen, sondern auch metallische Superlegierungen ersetzen und solche Legierungen hinsichtlich Temperaturbeständigkeit, spezifischer Festigkeit und spezifischem Modul übertreffen.