Lagani vatrostalni materijal - keramička vlakna

Keramičko vlakno je vlaknasti materijal napravljen od prirodnih ili umjetnih neorganskih materijala različitim procesima, ili pretvoren iz organskih vlakana toplinskom obradom na visokoj temperaturi. Pored odličnih mehaničkih svojstava, ima i prednosti antioksidacije i dobre termičke stabilnosti.

1. Vrste keramičkih vlakana

Raznolikost keramičkih vlakana uglavnom uključuje obična aluminij-silikatna vlakna, aluminij-silikatna vlakna s visokim sadržajem aluminija, polikristalna aluminijska vlakna, polikristalna mulitna vlakna i keramička vlakna visokih performansi. Među njima, silicijum karbidna vlakna su jedno od keramičkih vlakana visokih performansi. Silicijum karbidno vlakno je važno ojačano keramičko vlakno visokih performansi za metalne matrikse i keramičke matrične kompozite. Ima odličnu vlačnu čvrstoću, otpornost na puzanje, otpornost na oksidaciju i kompatibilnost sa keramičkom matricom.

2. Metoda pripreme keramičkih vlakana

A.Metoda fizičkog oblikovanja

Metoda fiberizacije taline: Nakon što se sirovina otopi, vlakno se formira metodom puhanja ili metodom predenja.

Metoda puhanja: Prvo se sirovina topi u visokotemperaturnu talinu s otpornom peći, a tanak mlaz se formira kroz otvor visoke temperature, koji se raspršuje zrakom pod visokim pritiskom. Pod djelovanjem zraka velike brzine, rastopljena tekućina se raspršuje u čestice, a između čestica se formiraju vlakna.

Metoda predenja: rastopljena tečnost visoke temperature formira se u vlakna pomoću centrifugalne sile velike brzine rotacije točka za predenje.

B. Metoda impregnacije otopinom matričnih vlakana

Većina matričnih vlakana su viskozna vlakna sa dobrom hidrofilnošću. Metoda impregnacije otopinom matričnog vlakna je impregniranje matričnog vlakna otopinom anorganske soli, a zatim sinteriranje kako bi se uklonilo matrično vlakno kako bi se dobilo keramičko vlakno. Čvrstoća vlakana uglavnom zavisi od poroznosti vlakna i veličine zrna metalnog oksida. Ova metoda je jednostavna i lako se popularizira.

Pored toga, može se pripremiti i hemijskim taloženjem iz pare, hemijskom reakcijom pare i metodama konverzije prekursora.

3. Primjena keramičkih vlakana

A.Koristi se u industrijskim pećima

Kao lagan i efikasan termoizolacioni materijal, keramička vlakna se široko koriste u industrijskim pećima. Može uvelike smanjiti opterećenje čelične konstrukcije peći i produžiti vijek trajanja tijela peći.

B.Može se koristiti kao filterski materijal

Keramička vlakna su tankog oblika i mogu se koristiti kao filter materijali. Upotreba filtera od keramičkih vlakana u tvornicama za direktno filtriranje visokotemperaturnog dimnog plina može smanjiti zahtjeve za opremom i troškove za hlađenje plina prije filtriranja, te može smanjiti gubitak topline i gubitak resursa uzrokovan hlađenjem.

C. Izrada kompozita od keramičkih vlakana

Kompoziti keramičkih vlakana su izuzetni materijali koji ne samo da su otporni na brze i intenzivne promjene temperature bez oštećenja, već i zamjenjuju metalne superlegure i nadmašuju takve legure u pogledu temperaturne otpornosti, specifične čvrstoće i specifičnog modula.