耐火纖維是使用溫度在1260℃以上的纖維材料。近50年來，作為**耐火材料的耐火纖維發(fā)展較快，被喻為第三代耐火材料。其堅固、耐熱、絕緣、輕質(zhì)等優(yōu)異性能，不僅被廣泛應(yīng)用于航空航天、核電核能、軍工以及汽車工業(yè)等領(lǐng)域，也是防火材料、耐火材料重要的組成成分。目前，比較常用的有以下幾種。
一、硅酸鋁質(zhì)耐火纖維
硅酸鋁質(zhì)耐火纖維是指以耐火粘土熟料(焦寶石)為主要原料制成的玻璃纖維態(tài)隔熱耐火材料。又稱普通硅酸鋁纖維。
目前我國硅酸鹽耐火纖維系列制品的生產(chǎn)能力在5～6萬t，利用煤矸石應(yīng)用甩絲工藝生產(chǎn)**硅酸鋁耐火纖維頗有發(fā)展?jié)摿?，山西大同、懷仁等地有豐富煤矸石儲量；也可直接利用電廠的粉煤灰為主要原料，以氧化鋁粉為輔助原料生產(chǎn)硅酸鋁耐火纖維。
0硅酸鋁纖維屬于短纖維（纖維長度在0.2m以下為短纖維；0.2m以上為長纖維，又稱連續(xù)纖維），纖維平均直徑2.3～2.8μm，長度由幾毫米到250mm，是高溫玻璃體，w(Al?O?)43%～54%，w(SiO?)43%～54%，含有少量雜質(zhì)。
采用純度較高的工業(yè)氧化鋁粉和硅石做原料生產(chǎn)的高純硅酸鋁，長期使用溫度為1100℃，當(dāng)Al?O?含量達(dá)到60%～62%就是高鋁纖維，使用溫度為1200℃。當(dāng)Al?O?含量越高，纖維的收得率越低，在原料中添加氧化鉻使玻璃形態(tài)轉(zhuǎn)化，可提高使用溫度到1400℃；添加氧化鋯能促使個別纖維長度增長2～3倍，使用溫度也能達(dá)到1400℃。
二、石英玻璃纖維
石英玻璃纖維是指SiO?含量達(dá)99.9%以上、絲徑在1～15μm的特種玻璃纖維，具有**的電絕緣性，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗系數(shù)是所有礦物纖維中**好的。石英玻璃纖維又稱二氧化硅纖維，是一種由純二氧化硅制成的纖維，利用石英玻璃纖維材料制成的紗線和非織造布具有良好的耐熱沖擊、熱絕緣性及耐化學(xué)腐蝕性，在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用有一定的潛能。
石英玻璃纖維由純天然水晶提煉加工成熔融石英玻璃棒拉制而成，拉制過程中的加熱方式有氫氧火焰法和等離子法，根據(jù)不同的用途來涂覆相應(yīng)的浸潤劑。常見產(chǎn)品種類有超細(xì)石英玻璃纖維、高強(qiáng)可編石英玻璃纖維、中空石英玻璃纖維、新型連熔石英玻璃纖維等多種石英纖維。
石英玻璃纖維能長期在1050℃下使用，瞬間耐高溫達(dá)1700℃，僅次于碳纖維。
三、多晶莫來石耐火纖維
多晶莫來石耐火纖維屬于多晶氧化鋁纖維的一種，纖維中Al?O?含量在72%～75%的晶質(zhì)纖維為莫來石纖維。多晶莫來石纖維制品可長期用于1600℃以下的高溫?zé)峁ぴO(shè)備中作絕熱材料，如碳化硅電爐、硅化鉬電爐、各種鋼鐵加熱爐、機(jī)械鍛造爐等等，可顯著提高設(shè)備熱效率，大幅度節(jié)約能源，提高生產(chǎn)率，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。多晶莫來石纖維被廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、陶瓷、電子、石化、航天等領(lǐng)域高溫工業(yè)窯爐及其它熱工設(shè)備的內(nèi)襯絕熱。能達(dá)到節(jié)能增產(chǎn)、減少爐內(nèi)溫差、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少備件消耗、延長爐體壽命、改善工作環(huán)境之目的。
通常莫來石纖維使用溫度在1400℃以上，美國和日本研制出含80%Al?O?的氧化鋁纖維和72%的多晶莫來石纖維，Al?O?含量適當(dāng)降低，其性能差別不大。
上海第二耐火廠纖維的理化指標(biāo)為：w(Al?O?)73%～77%，纖維直徑＜10μm，長度10～100mm，長期使用溫度1400℃，短期使用溫度1500℃，節(jié)能30%～50%。
四、多晶氧化鋁纖維
氧化鋁纖維是以Al?O?為主要成分，主晶相為α-Al?O?和γ-Al?O?微晶體，約有5%SiO?以莫來石微晶存在，莫來石包裹在Al?O?的表面，所以稱作多晶氧化鋁纖維。多晶氧化鋁纖維產(chǎn)品有短纖維，纖維直徑3～7μm，長度10～150mm；長纖維，又稱連續(xù)纖維，長度0.2m以上。目前氧化鋁短纖維一般用于高溫?zé)岵牧?，長纖維則用于增強(qiáng)復(fù)合材料，在治金、機(jī)械、電子、陶瓷、化工、航天等領(lǐng)域中都能看到它們的身影。
氧化鋁纖維是耐火纖維中的佼佼者，纖維熔點2050℃，單絲抗拉強(qiáng)度極高，還有優(yōu)良的高溫抗蠕變和抗熱震性能，特別是連續(xù)氧化鋁纖維與其他材料復(fù)合，可呈現(xiàn)非常優(yōu)良的性能。多晶氧化鋁耐火纖維具有優(yōu)越的耐高溫性能，可在1400℃以上的許多高溫窯爐和熱工設(shè)備上使用。**高使用溫度為1600℃，長期使用溫度可達(dá)1500℃。但氧化鋁纖維價格較高，推廣應(yīng)用受到**。把氧化鋁纖維與高鋁纖維等一起制成的混合纖維制品，發(fā)展較快。
五、碳纖維
含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維即是碳纖維，一般直徑5-10微米，耐高溫居所有化纖之首。其力學(xué)性能優(yōu)異，同時具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高彈性模量、耐高低溫、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)異特性，廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、交通、能源、體育休閑等領(lǐng)域。
碳纖維按纖維數(shù)量不同可分為小絲束和大絲束。小絲束性能優(yōu)異，但成本較高，碳纖維的開發(fā)起初應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，小絲束性能更能滿足航空航天、軍工復(fù)材的需要，但受成本制約，難以在風(fēng)電葉片等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)推廣應(yīng)用；大絲束在保持碳纖維優(yōu)良性能的前提下，通過提高單線產(chǎn)能，大幅降低成本，打開碳纖維廣泛運(yùn)用于工業(yè)和民用領(lǐng)域大門。
世界碳纖維產(chǎn)業(yè)已形成了黏膠基、瀝青基和聚丙烯腈基三大原料體系，其中黏膠基和瀝青基碳纖維用途較單一，產(chǎn)量也較為有限，而聚丙烯腈基碳纖維兼具良好的結(jié)構(gòu)和功能特性，是碳纖維發(fā)展和應(yīng)用的主要品種。PAN基碳纖維的制備過程一般分為原絲制備和碳絲制備兩個階段，其中原絲制備包括聚合、紡絲工段，碳絲制備包括預(yù)氧化、碳化工段。碳纖維工藝復(fù)雜，生產(chǎn)條件要求嚴(yán)格，整個工藝流程中涉及技術(shù)參數(shù)控制點3000-5000個。大絲束碳纖維生產(chǎn)技術(shù)難度更大，體現(xiàn)在原絲、預(yù)浸料和碳化等多個環(huán)節(jié)的均勻性和毛絲控制等方面。
碳纖維在空氣中可耐300℃左右的高溫，在真空中可耐1800℃的高溫，而換做惰性氣氛下可耐2400℃的高溫，不同環(huán)境，耐高溫程度會發(fā)生巨大變化。
六、碳化硅纖維
以碳和硅為主要成分的高性能陶瓷纖維是碳化硅纖維，具有高溫耐氧化、高硬度、高強(qiáng)度、高熱穩(wěn)定性、耐腐蝕、密度小等優(yōu)點。與碳纖維相比，在極端條件下碳化硅纖維能保持良好的性能。碳化硅纖維用途十分廣泛，主要用作耐高溫材料和增強(qiáng)材料。耐高溫材料包括熱屏蔽材料、耐高溫輸送帶、過濾高溫氣體或熔融金屬的濾布等；用做增強(qiáng)材料時，常與碳纖維或玻璃纖維合用，以增強(qiáng)金屬（如鋁）和陶瓷為主，如做成噴氣式飛機(jī)的剎車片、發(fā)動機(jī)葉片、著陸齒輪箱和機(jī)身結(jié)構(gòu)材料等，還可用做體育用品，其短切纖維則可用做高溫爐材等。
碳化硅長絲的制造過程是將聚硅烷在400℃以上，發(fā)生熱轉(zhuǎn)位反應(yīng)，使側(cè)鏈上的甲基以亞甲基的形式，導(dǎo)入主鏈的硅-硅間，形成聚碳硅烷，然后通過干法紡絲或熔體紡絲制成纖維。為防止纖維在碳化過程中發(fā)生熔融粘接，須先在較低溫度下作不熔化處理。不熔化纖維在真空或惰性氣體中加熱至1200～1500℃，側(cè)鏈的甲基與氫同時脫出后只留下硅-碳的骨架成分，并形成β-碳化硅結(jié)構(gòu)的纖維。**后進(jìn)行上漿處理及集束卷繞。上漿劑的種類視**終用途而定，用于增強(qiáng)塑料時上漿劑可選用環(huán)氧樹脂，增強(qiáng)金屬及陶瓷時則要求進(jìn)一步在較低溫度下將上漿劑熱分解掉。由—碳化硅細(xì)晶粒組成的連續(xù)纖維，可用氣相沉積或紡絲燒結(jié)法制造。碳化硅纖維的制造方法有先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、活性碳纖維轉(zhuǎn)化法和超微粉高溫?zé)Y(jié)法4種，目前廣泛使用的是先驅(qū)體法，技術(shù)相對成熟，生產(chǎn)效率高，成本比較低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
自20世紀(jì)80年代SiC纖維問世以來，SiC纖維已有三次明顯的產(chǎn)品迭代，其耐熱性與強(qiáng)度都得到了明顯增強(qiáng)。目前，第三代碳化硅纖維的**高耐熱溫度達(dá)1800-1900℃。
七、氮化硼纖維
氮化硼纖維是一種新興材料，具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、加工性好、自潤滑、與多種金屬不浸潤、介電常數(shù)和損耗角正切小等優(yōu)良特性，主要用于陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)劑、導(dǎo)彈和飛行器的微天線窗零件等。
以硼酸為原料制備B?O?無機(jī)前驅(qū)體，然后在NH?(＞1000℃)和N?(＜2000℃)中氮化得到氮化硼前驅(qū)體，進(jìn)一步處理得到氮化硼纖維。
高質(zhì)量的氮化硼纖維可在900℃以下的氧化氣氛和2800℃以上的惰性氣體中長期使用。
八、氧化鋯纖維
由于碳纖維在航天領(lǐng)域暴露出易氧化、隔熱差等問題，以及超高溫復(fù)合材料的需要，氧化鋯連續(xù)纖維的研究受到關(guān)注。氧化鋯（ZrO?）纖維是一種多晶無機(jī)耐火纖維，耐高溫、抗氧化、耐酸堿腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定、隔熱性能優(yōu)異，且常溫下絕緣而高溫下導(dǎo)電，因此氧化鋯纖維及其制品纖維板、纖維布、纖維氈等在航空航天、原子能、冶金和石油化工等行業(yè)有著極大的應(yīng)用需求。
制備氧化鋯纖維，特別是連續(xù)纖維，普遍采用前驅(qū)體轉(zhuǎn)化法，即先制得有機(jī)或無機(jī)的前驅(qū)體纖維，再將其熱處理轉(zhuǎn)化為預(yù)定組成和結(jié)構(gòu)的氧化鋯纖維。還有一些方法如：擠壓法，將氧化錯膠體或粒子靠增稠劑將錯鹽溶液紡成凝膠纖維，熱處理和緞燒后制成纖維；浸漬法，將勃膠絲或其織物浸泡于錯鹽溶液中，再熱解和鍛燒而得；采用類似氧化鋁纖維的制法制取氧化錯纖維。用作耐燒蝕隔熱功能復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)復(fù)合材料增強(qiáng)劑、燃料電池部件等。電化學(xué)氣相沉積法、電泳法、ZrO?-Fe3O4共晶直接固化法等都不適于工業(yè)化生產(chǎn)。03
氧化鋯纖維可在1500℃以上的超高溫下長期使用，**高使用溫度可達(dá)2200℃，即使在2500℃下仍能保持完整的纖維形狀。
九、硼纖維
硼纖維是一種在金屬絲上沉積硼而成的無機(jī)纖維，具有高壓縮強(qiáng)度、高拉伸強(qiáng)度、高彈性模量、低密度（相對密度為鋼材的1/4）、質(zhì)量輕、耐高溫、耐酸堿、絕緣性好、可吸收中子等特性，綜合性能優(yōu)于常見的玻璃纖維與碳纖維，是良好的增強(qiáng)材料，可與金屬、塑料或陶瓷復(fù)合，制成高溫結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料，由于其高的比強(qiáng)度和比模量，在航空、航天和軍工領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。硼纖維活性大，在制作復(fù)合材料時易與基體相互作用，影響材料的使用，故通常在其上涂敷碳化硼、碳化硅等涂料，以提高其惰性。在硼纖維基礎(chǔ)上利用納米技術(shù)生產(chǎn)得到的納米硼纖維，其強(qiáng)度更高，是碳纖維的三倍，質(zhì)量更輕，是碳纖維的三分之一，可作為高性能增強(qiáng)劑用來制造超高性能復(fù)合材料，在航空航天與軍工國防領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
硼硬度高，僅次于金剛石，無法直接制造纖維，通常是以金屬絲以及石英、玻璃、石墨長絲為芯材，將硼覆蓋于表面制得硼纖維。硼纖維制備工藝主要有化學(xué)氣相沉積法、乙硼烷熱分解法、硼熔融法等，其中化學(xué)氣相沉積法是主流工藝。通常將氯化硼與氫反應(yīng)，還原成的硼在經(jīng)過電化學(xué)清洗過的直徑10μm左右的鎢絲上沉積，再加熱到1200℃左右，可用自身電加熱或高溫感應(yīng)加熱制得硼纖維。
硼纖維在惰性氣體中，高溫性能良好（熔點熔點2050℃），在空氣中起過500℃時，強(qiáng)度顯著降低。
耐火纖維材料在當(dāng)今高科技和尖端技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。在主流的幾種耐火纖維中，碳纖維的研究和應(yīng)用已達(dá)到較高水平，其**鮮明的特點是高比強(qiáng)度和高比模量，然而它也有固有的缺點，如斷裂伸長率小、熱導(dǎo)率大、高溫抗氧化性差等；除氧化鋯纖維外的其他纖維也分別存在強(qiáng)度低、使用溫度低、熱導(dǎo)率大、耐腐蝕性差等缺點。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，安全、節(jié)能環(huán)保將成為永恒的話題，以隔熱保溫為主要用途的耐火纖維，將是發(fā)展的熱點。特別是隨著高科技的不斷進(jìn)步，對**連續(xù)纖維的需求量會大幅度增加，后續(xù)也會逐漸往耐火纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的方向發(fā)展，結(jié)合不同材料的優(yōu)勢，來提高纖維材料的綜合性能。
專注防火涂料
產(chǎn)品中心 公司主營鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,防火漆,防火涂料生產(chǎn)廠家,防火涂料廠家,國內(nèi)知名防火涂料廠家,防火封堵材料、膠粘劑的技術(shù)引進(jìn)、推廣與研發(fā)。
企業(yè)實力 公司成立于2002年，注冊資金10000萬元，是一家專注從事防火涂料技術(shù)引進(jìn)、技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品銷售和咨詢服務(wù)的中外合資企業(yè)。
