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科普 | 陶瓷纤维(中)

日期: 2018-12-05
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氧化铝纤维

目前,研究和应用最广泛的氧化物陶瓷纤维是氧化铝基纤维,以Al2O3为主要成分,并含有少量的SiO2、B2O3、ZrO2、MgO等成分。它们不仅具有较高的强度(3M公司的Nextel-610 Al2O3纤维强度达3.0~3.5GPa),而且还有低热导率和抗腐蚀等一系列特点。这类纤维具有优良的高温抗氧化性能,可以应用在1400℃以上的高温场合。



最新研发进展评述

Al2O3纤维的制备方法主要有熔融法、溶胶凝胶法、浸渍法、静电纺丝法、淤浆法、卜内门法、住友法等。Al2O3纤维(尤其是Al2O3质量分数在95%以上)由于制备技术难度大且门槛高,具有较强的持久竞争力,各国都在独立研究开发,并采取了严格的技术保密及封锁措施。目前,国外进行新的溶胶-凝胶原料的开发方面的研究,主要是朝着有利于环境保护、降低生产成本和提高纤维先驱体的可加工性能方向发展。国内仍然投入生产的Al2O3纤维为短纤维,工业生产以熔融纺丝技术为主,对化学溶胶-凝胶工艺和干法纺丝技术的研究处于起步探索阶段。Al2O3纤维性能主要受以下因素影响,如胶体的组成和性质、成纤的工艺条件以及烧结工艺等。如何通过组成及工艺参数的优化制备高强度、高隔热性能的纤维,是Al2O3纤维制备过程中面临的主要问题。


国内外对比分析

早在20世纪70年代,美国、英国和日本等发达国家投入大量资金研制开发多晶Al2O3纤维。国内于20世纪90年代开始Al2O3纤维的研究和开发,最早中试成功的是浙江欧诗漫晶体纤维有限公司,建成了国内第一套氧化铝纤维连续生产装置,掌握了72%,80%,95%等不同质量分数的 Al2O3短纤维工业化生产技术。三门峡市盛源材料工程有限公司拥有质量分数95%多晶Al2O3氧化铝纤维生产工艺。苏州德鑫陶瓷新材料有限公司先后从美国B&W公司、FERRO公司、法国穆拉等公司引进陶瓷纤维全套生产线、应用技术和装备。河南焦作沁阳市景明保温材料厂、浙江德清蓝雅晶体纤维有限公司、浙江晶炉耐火材料有限公司均开发多晶Al2O3纤维。

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