據(jù)報道記載,較近幾年日本開發(fā)生產出軍用發(fā)動機用新型陶瓷纖維復合材料,如日本三菱株社式會社為戰(zhàn)斗機用發(fā)動機和火箭發(fā)動機研制了陶瓷纖維復合材料,該復合材料是將10微米的陶瓷纖維編織成三維結構,涂以一種玻璃狀的物質,這種陶瓷纖維耐熱,但易斷裂,將其制成復合材料,可提高其強度。碳纖維復合材料通常用于纖維和火箭箭體,但很少用于發(fā)動機,因為它大約只能用于300℃,而新的陶瓷纖維復合材料的耐高溫性比碳纖維復合材料好。該公司已在日本防衛(wèi)廳的戰(zhàn)斗機用發(fā)動機噴管上進行了外場試驗,并在火箭發(fā)動機上成功只做了一個原型件,該公司05年還在火箭發(fā)動機上已經(jīng)實現(xiàn)了工程應用。
美國和加拿大是陶瓷纖維的生產大國,年產量達到了10萬噸左右,約占世界耐火纖維總產量的三分之一。歐洲的耐火纖維產量位于第三,年產量達到一萬噸左右。在年產30萬噸的陶瓷纖維中,各種制品的比例大致為:毯和纖維模塊45%、真空成型板,氈及異型制品25%;散裝纖維棉15%;纖維繩、布等紡織品6%;纖維不定型材料6%,纖維紙3%。
陶瓷纖維毯,也叫硅酸鋁纖維毯。從成分來看,氧化鋁占44-55%,氧化鋁+二氧化硅占96%以上。氧化鋁是瓷器的主要成分,這也是陶瓷纖維名稱的由來。
下面從物理性能和化學性能兩方面介紹一下陶瓷纖維毯。
物理性能:顧明思議,陶瓷纖維毯是由陶瓷纖維織成的毯狀物。陶瓷纖維毯的制作工藝比較復雜,主要流程有煤矸石、鋯英砂等原材料粉碎,經(jīng)2000度高溫熔化后,用甩絲或噴吹工藝制成纖維。再經(jīng)過機器針刺成毯、切割后包裝入袋。
化學性能:陶瓷纖維毯的主要成分是氧化鋁,根據(jù)氧化鋁純度高低可劃分為1050普通型、1260標準型、1260高純型、1400高鋁型、1400鋯鋁型及1430含鋯型等6個型號。隨著耐材行業(yè)技術的提高,氧化鋁純度不斷提升,新推出的氧化鋁纖維,耐溫能達到1600度,刷新了陶瓷纖維行業(yè)的新紀錄。但是由于技術要求高,價格也是相當可觀的。
本公司是一家專業(yè)從事輕質環(huán)保節(jié)能保溫耐火材料設計、研發(fā)、生產、銷售、工程服務于一體的企業(yè),公司不但擁有的生產設備,標準的生產流水線,還擁有一支具有十幾年耐材研發(fā)、制造、管理和銷售經(jīng)驗的高素質團隊,尤其在多晶莫來石纖維制品硅酸鋁纖維制品玻璃纖維制品的生產工藝上已相當成熟。公司主要產品有多晶莫來石纖維及制品、多晶氧化鋁纖維、陶瓷纖維板、陶瓷纖維氈、陶瓷纖維毯、陶瓷纖維紙、玻璃纖維紙,玻璃纖維布,預制塊、貼面塊、絕熱模塊;全纖維電爐爐膛及各種窯爐耐火材料;高溫粘結劑等。產品廣泛應用于冶金、機械、電子、化工、陶瓷、玻璃、航空航天及軍工科研等行業(yè)的高溫工業(yè)窯爐絕熱內襯,節(jié)能效果十分顯著,節(jié)能率可達30%以上。
陶瓷纖維導熱系數(shù):
陶瓷纖維毯導熱系數(shù)隨體積密度的增大而降低,但降低的幅度逐漸減小,以致當密度超過一定范圍后,導熱系數(shù)不再降低,反而有增大的趨勢。
不同溫度下有一較小的導熱系數(shù)和與之對應的較小體積密度,小導熱系數(shù)對應的體積密度又隨溫度升高而增加。
正確認識和運用上述規(guī)律對陶瓷纖維應用有重要意義,陶瓷纖維的絕熱性能主要是利用制品氣孔中密閉空氣的絕熱作用,當固態(tài)纖維比重一定時,氣孔率越大,則體積密度愈小。
在渣球含量一定時,體積密度對導熱系數(shù)的影響實質是指氣孔率、氣孔大小及氣孔性質對導熱系數(shù)影體積密度<96Kg/m3時,由于混合結構里氣體的振蕩對流、幅射傳熱增強,導熱系數(shù)隨體積密度減小,呈指數(shù)函數(shù)關系的增加趨勢。
陶瓷纖維毯體積密度>96Kg/m3時,隨著體積密度增大,分布于纖維內氣孔呈封閉,微孔狀比例增加,氣孔中空氣氣流受到制約,纖維內熱轉移量減少(熱阻增大),同時又導致通過孔壁間的輻射傳熱量也相應減少,從而使導熱系數(shù)降低。
體積密度增大到一定范圍240~320Kg/m3固態(tài)纖維接觸點增加,使纖維本身形成一個橋,通過橋使傳熱量增大,其次,固態(tài)纖維接觸點增加,又使氣孔對傳熱的阻尼作用減弱,從而導致導熱系數(shù)不再降低,并有增大趨勢。
分類溫度
1050
1260
1400
產品代碼
JSGW-112
JSGW-212
JSGW-312
JSGW-422
JSGW-512
加熱長久線變化(%)
950℃×24h≤-3
1000℃×24h≤-3
1100℃×24h≤-3
1200℃×24h≤-3
1350℃×24h≤-3
理論導熱系數(shù)
(W/m.k)
(128kg/ m3)
(平均200℃)
0.045-0.060
0.052-0.070
(平均400℃)
0.085-0.110
0.095-0.120
(平均600℃)
0.152-0.20
0.164-0.210
理論體積密度(kg/m3)
64/96/128
128
96/128
產品規(guī)格(mm)
14400/7200/7000/5000/3600/3000×610/1220×10/20/25/30/40/50
抗拉強度(厚度25mm)MPa
≥0.04
AL2O3(%)
≥44
≥45
≥45
52~55
38~40
Zr2(%)
15~17
AL2O3+SiO2(%)
≥96
≥97
≥99
≥99
-
AL2O3+SiO2+Zr2(%)
-
-
-
-
≥99
Fe2O3(%)
≤1.2
≤1.0
≤0.2
≤0.2
≤0.2
K2O+Na2O(%)
≤0.5
≤0.5
≤0.2
≤0.2
≤0.2
包裝形式
內塑料袋外編織袋