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陶瓷纖維技術前沿探秘之結構性質和制造方法1

2019-12-16 10:33:04 zhongqi 51

陶瓷纖維是一種集傳統絕熱材料,耐火材料,優良性能于一體的纖維狀輕質耐火材料,主要化學成分為硅酸鋁,按其礦物組分為玻璃態纖維和多晶態纖維兩大類,玻璃態纖維是物質由熔融的流液態在冷卻中形成的一種無定型的固態纖維;多晶纖維多采用膠體噴吹法(或甩絲法)成纖,高溫煅燒生成。

陶瓷纖維的直徑一般為2mm-5mm,長度多為30mm~50mm,纖維表面呈光滑的圓柱形,橫截面通常是圓形,其結構特點是氣孔率高(一般大于90%),而且氣孔孔徑和比表面積大,由于氣孔中的空氣具有良好的隔熱作用,因而纖維中氣孔孔徑的大小及氣孔的性質(開氣孔或閉氣孔)對其導熱性能具有決定性的影響。實際上,陶瓷纖維內部組織結構是一種固態纖維與空氣組成的混合結構,其顯微結構特點在固相和氣相都是以連續的形式存在,因此,在這種結構中,固態物質以纖維狀形式存在,并構成連續骨架,而氣相則連續存在于纖維材料和骨架間隙之中。正是由于陶瓷纖維具有這種結構,使其氣孔率比較高,氣孔孔徑和比表面積較大,從而使陶瓷纖維具有優良的隔熱性能和較小的體積密度,陶瓷纖維制作方法如下:

化學氣相反應法:化學氣相反映法是以BO為原料,經熔紡制成B:O,纖維,再置于較低的低溫度和氨氣中加熱,使BO,與氨氣反應生成膨4氨中間化合物,再將這種晶型不穩定的纖維在張力下進一步在氨氣和氨與氮的混合氣體中加熱至1800度,使之轉化成BN纖維,其強度可以高達2.1GPa,模量可以達345GPa。


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