据报道记载,较近几年日本开发生产出军用发动机用新型陶瓷纤维复合材料,如日本三菱株社式会社为战斗机用发动机和火箭发动机研制了陶瓷纤维复合材料,该复合材料是将10微米的陶瓷纤维编织成三维结构,涂以一种玻璃状的物质,这种陶瓷纤维耐热,但易断裂,将其制成复合材料,可提高其强度。碳纤维复合材料通常用于纤维和火箭箭体,但很少用于发动机,因为它大约只能用于300℃,而新的陶瓷纤维复合材料的耐高温性比碳纤维复合材料好。该公司已在日本防卫厅的战斗机用发动机喷管上进行了外场试验,并在火箭发动机上成功只做了一个原型件,该公司05年还在火箭发动机上已经实现了工程应用。
美国和加拿大是陶瓷纤维的生产大国,年产量达到了10万吨左右,约占世界耐火纤维总产量的三分之一。欧洲的耐火纤维产量位于第三,年产量达到一万吨左右。在年产30万吨的陶瓷纤维中,各种制品的比例大致为:毯和纤维模块45%、真空成型板,毡及异型制品25%;散装纤维棉15%;纤维绳、布等纺织品6%;纤维不定型材料6%,纤维纸3%。
陶瓷纤维毯,也叫硅酸铝纤维毯。从成分来看,氧化铝占44-55%,氧化铝+二氧化硅占96%以上。氧化铝是瓷器的主要成分,这也是陶瓷纤维名称的由来。
下面从物理性能和化学性能两方面介绍一下陶瓷纤维毯。
物理性能:顾明思议,陶瓷纤维毯是由陶瓷纤维织成的毯状物。陶瓷纤维毯的制作工艺比较复杂,主要流程有煤矸石、锆英砂等原材料粉碎,经2000度高温熔化后,用甩丝或喷吹工艺制成纤维。再经过机器针刺成毯、切割后包装入袋。
化学性能:陶瓷纤维毯的主要成分是氧化铝,根据氧化铝纯度高低可划分为1050普通型、1260标准型、1260高纯型、1400高铝型、1400锆铝型及1430含锆型等6个型号。随着耐材行业技术的提高,氧化铝纯度不断提升,新推出的氧化铝纤维,耐温能达到1600度,刷新了陶瓷纤维行业的新纪录。但是由于技术要求高,价格也是相当可观的。
本公司是一家专业从事轻质环保节能保温耐火材料设计、研发、生产、销售、工程服务于一体的企业,公司不但拥有的生产设备,标准的生产流水线,还拥有一支具有十几年耐材研发、制造、管理和销售经验的高素质团队,尤其在多晶莫来石纤维制品硅酸铝纤维制品玻璃纤维制品的生产工艺上已相当成熟。公司主要产品有多晶莫来石纤维及制品、多晶氧化铝纤维、陶瓷纤维板、陶瓷纤维毡、陶瓷纤维毯、陶瓷纤维纸、玻璃纤维纸,玻璃纤维布,预制块、贴面块、绝热模块;全纤维电炉炉膛及各种窑炉耐火材料;高温粘结剂等。产品广泛应用于冶金、机械、电子、化工、陶瓷、玻璃、航空航天及军工科研等行业的高温工业窑炉绝热内衬,节能效果十分显著,节能率可达30%以上。
陶瓷纤维导热系数:
陶瓷纤维毯导热系数随体积密度的增大而降低,但降低的幅度逐渐减小,以致当密度超过一定范围后,导热系数不再降低,反而有增大的趋势。
不同温度下有一较小的导热系数和与之对应的较小体积密度,小导热系数对应的体积密度又随温度升高而增加。
正确认识和运用上述规律对陶瓷纤维应用有重要意义,陶瓷纤维的绝热性能主要是利用制品气孔中密闭空气的绝热作用,当固态纤维比重一定时,气孔率越大,则体积密度愈小。
在渣球含量一定时,体积密度对导热系数的影响实质是指气孔率、气孔大小及气孔性质对导热系数影体积密度<96Kg/m3时,由于混合结构里气体的振荡对流、幅射传热增强,导热系数随体积密度减小,呈指数函数关系的增加趋势。
陶瓷纤维毯体积密度>96Kg/m3时,随着体积密度增大,分布于纤维内气孔呈封闭,微孔状比例增加,气孔中空气气流受到制约,纤维内热转移量减少(热阻增大),同时又导致通过孔壁间的辐射传热量也相应减少,从而使导热系数降低。
体积密度增大到一定范围240~320Kg/m3固态纤维接触点增加,使纤维本身形成一个桥,通过桥使传热量增大,其次,固态纤维接触点增加,又使气孔对传热的阻尼作用减弱,从而导致导热系数不再降低,并有增大趋势。
分类温度
1050
1260
1400
产品代码
JSGW-112
JSGW-212
JSGW-312
JSGW-422
JSGW-512
加热长久线变化(%)
950℃×24h≤-3
1000℃×24h≤-3
1100℃×24h≤-3
1200℃×24h≤-3
1350℃×24h≤-3
理论导热系数
(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
理论体积密度(kg/m³)
64/96/128
128
96/128
产品规格(mm)
14400/7200/7000/5000/3600/3000×610/1220×10/20/25/30/40/50
抗拉强度(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
包装形式
内塑料袋外编织袋