Lagani vatrostalni materijal - keramička vlakna

Keramička vlakna su vlaknasti materijal izrađen od prirodnih ili umjetnih anorganskih materijala različitim procesima ili pretvoren iz organskih vlakana toplinskom obradom na visokim temperaturama. Osim izvrsnih mehaničkih svojstava, ima i prednosti antioksidacije i dobre toplinske stabilnosti.

1. Vrste keramičkih vlakana

Sorte keramičkih vlakana uglavnom uključuju obična aluminijska silikatna vlakna, aluminijska silikatna vlakna visoke glinice, polikristalna vlakna glinice, polikristalna vlakna glinice, polikristalna mulitna vlakna i keramička vlakna visokih performansi. Među njima su silikonska karbidna vlakna jedno od keramičkih vlakana visokih performansi. Silikonska karbidna vlakna važna su visokoučinkovita ojačana keramička vlakna za metalne matrice i keramičke matrične kompozite. Ima izvrsnu vlačnu čvrstoću, otpornost na puzanje, otpornost na oksidaciju i kompatibilnost s keramičkom matricom.

2. Način pripreme keramičkih vlakana

A.Metoda fizičkog oblikovanja

Metoda topljenja vlakana: Nakon što se sirovina otopi, vlakno se formira metodom puhanja ili metodom predenja.

Metoda puhanja: Prvo, sirovina se topi u visokotemperaturnu talinu s otpornom peći, a tanka struja nastaje kroz visokotemperaturni otvor, koji se poprska zrakom pod visokim tlakom. Pod djelovanjem zraka velike brzine, rastaljena tekućina se raspršuje u čestice, a između čestica nastaju vlakna.

Metoda predenja: Visokotemperaturna rastaljena tekućina formira se u vlakna centrifugalnom silom rotacije kotača velike brzine.

B.Metoda impregnacije otopine matričnih vlakana

Većina matričnih vlakana su viskozna vlakna s dobrom hidrofilnošću. Metoda impregnacije otopine matričnih vlakana je impregnacija matričnih vlakana anorganskom otopinom soli, a zatim sinter za uklanjanje matričnog vlakna kako bi se dobilo keramičko vlakno. Čvrstoća vlakana uglavnom ovisi o poroznosti vlakana i veličini zrna metalnog oksida. Ova metoda je jednostavna i lako se popularizira.

Osim toga, može se pripremiti i kemijskim taloženjem pare, reakcijom kemijske pare i metodama pretvorbe prekursora.

3. Primjena keramičkih vlakana

A.Koristi se u industrijskim pećima

Kao lagan i učinkovit materijal za toplinsku izolaciju, 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 filtarski materijal

Keramička vlakna su tankog oblika i mogu se koristiti kao filtarski materijali. Upotreba filtera od keramičkih vlakana u tvornicama za izravno filtriranje visokotemperaturnog dimnog plina može smanjiti zahtjeve opreme i troškove hlađenja plina prije filtriranja, a može smanjiti gubitak topline i resursni otpad uzrokovan hlađenjem.

C.Izrada kompozita od keramičkih vlakana

Kompoziti od keramičkih vlakana iznimni su materijali koji ne samo da odolijevaju brzim i intenzivnim temperaturnim promjenama bez oštećenja, već i zamjenjuju metalne superalloje i nadmašuju takve legure u smislu otpornosti na temperaturu, specifične čvrstoće i specifičnog modula.