我國(guó)陶瓷纖維生產(chǎn)起步較晚,在20世紀(jì)70年初期,才先后在北京耐火材料廠和上海耐火材料廠研制成功并投入批量生產(chǎn)。其后10余年主要以“電弧爐熔融、一次風(fēng)噴吹成纖、濕法手工制氈”的工藝生產(chǎn)陶瓷纖維制品,工藝落后,產(chǎn)品單一。自1984年首鋼公司耐火材料廠從美國(guó)CE公司引進(jìn)電阻法甩絲成纖陶瓷纖維針刺毯生產(chǎn)線后.至1987年,又有河南陜縣電器廠、廣東高明硅酸鋁纖維廠和貴陽耐火材料廠分別從美國(guó)BW公司和Ferro公司引進(jìn)了3條不同規(guī)模、不同成纖方法的陶瓷纖維針刺毯生產(chǎn)線及真空成型技術(shù),從此改變了我國(guó)陶瓷纖維生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備落后和產(chǎn)品單一的面貌。  

   自1986年開始.我國(guó)通過對(duì)引進(jìn)的陶瓷纖維生產(chǎn)設(shè)備和工藝消化、吸收,并結(jié)合國(guó)情研制、設(shè)計(jì)建成了不同類型的電阻法甩絲(或噴吹)成纖干法針刺毯生產(chǎn)線82條,安裝在45家企業(yè)內(nèi)。年產(chǎn)量已達(dá)到10萬t以上,成為世界產(chǎn)量大國(guó)。產(chǎn)品品種多樣化.除批量生產(chǎn)低溫型、標(biāo)準(zhǔn)型、高純型、高鋁型等多種陶瓷纖維針刺毯及超輕質(zhì)樹脂干法氈(板)外.還可生產(chǎn)14%~17%ZrO2的合鋯纖維毯。其使用溫度可達(dá)1300℃以上。       20世紀(jì)80年末期,日本直井機(jī)織公司、車鐵及英特萊等機(jī)織品公司相繼在北京投資建成了陶瓷纖維紡織品專業(yè)生產(chǎn)企業(yè),并批量生產(chǎn)陶瓷纖維布、帶、扭繩、套管、方盤根等陶瓷纖維紡織品,纖維織品生產(chǎn)所需的散狀纖維棉及工藝裝備均已實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。90年初,北京、上海、遼寧鞍山、山東、河南三門峽等地先后從美國(guó)、法國(guó)、日本等國(guó)引進(jìn)了陶瓷纖維的噴涂技術(shù)和設(shè)備;并在冶金、石化部門工業(yè)窯爐上應(yīng)用了陶瓷纖維噴涂爐襯,節(jié)省了能耗,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)已得到了普遍推廣,并在冶金、石化和機(jī)械等部門工業(yè)爐和加熱裝置中的應(yīng)用取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。與陶瓷纖維噴涂技術(shù)同步發(fā)展的陶瓷纖維澆注料、可塑料、涂抹料等纖維不定形材料,不僅已建有國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè),而且已在各類工業(yè)窯爐、加熱裝置和高溫管道上推廣應(yīng)用。  

   因此,目前我國(guó)陶瓷纖維已處于持續(xù)調(diào)整發(fā)展的階段,陶瓷纖維的生產(chǎn)工藝與設(shè)備,尤其是干法針刺毯的生產(chǎn)工藝與設(shè)備具有世界先進(jìn)水平,含鉻、含鋯硅酸鋁纖維板,多晶氧化鋁纖維,多晶莫耒石纖維及混配纖維制品等新型陶瓷纖維與制品相繼開發(fā)成功,并投放了工業(yè)化生產(chǎn),使纖維狀輕質(zhì)耐火材料構(gòu)成了完整的系列產(chǎn)品。陶瓷纖維應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,致使高強(qiáng)度、抗風(fēng)蝕硬性纖維壁襯應(yīng)用日益普及。同時(shí),陶瓷纖維生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,也大大推動(dòng)了陶瓷纖維的應(yīng)用技術(shù)和施工方法的發(fā)展。

陶瓷纖維的應(yīng)用領(lǐng)域        

陶瓷纖維是一種新型纖維狀輕質(zhì)耐火材料,應(yīng)用領(lǐng)域很廣,主要用于金屬基和陶瓷基復(fù)合材料和隔熱功能材料,如應(yīng)用于航空、航天和其它要求耐高溫和較好力學(xué)性能的部件,bao括燒蝕材料(如宇航器重返大氣層的隔熱罩、火箭頭錐體、噴嘴、排氣口和隔板等)。此外,還可應(yīng)用于熔融金屬或高溫氣液體的過濾材料和耐極高溫的絕熱材料等。 

目前陶瓷纖維發(fā)展的趨勢(shì)        

1 陶瓷纖維產(chǎn)品品種和生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)發(fā)展        

自20世紀(jì)90年以來.一些大的陶瓷纖維生產(chǎn)企業(yè)為了增強(qiáng)抗風(fēng)險(xiǎn)的能力,紛紛組建集團(tuán),并進(jìn)行了內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整.淘汰了一些落后的工藝與設(shè)備及生產(chǎn)線,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上作了較大的調(diào)整,大幅度壓縮了在國(guó)際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力較差的普通硅酸鋁纖維產(chǎn)品,擴(kuò)大了高純硅酸鋁纖維、含鉻纖維、含鋯纖維、多晶氧化鋁纖維和多晶莫耒石纖維等產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。同時(shí),一些大的陶瓷纖維企業(yè)開發(fā)成功并批量生產(chǎn)用于特殊應(yīng)用領(lǐng)域的多晶氧化鋯纖維、氮化硅纖維、碳化硅纖維、硼化物纖維等新產(chǎn)品,如美國(guó)DuPont(杜邦)公司生產(chǎn)的多晶氧化鋁長(zhǎng)纖維(商品名為FP纖維),含有99.9%多晶α—Al2O3,纖維直徑為20μm,主要用于制造紡織物。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)的復(fù)合材料已研制開發(fā)成功,其增強(qiáng)體主要是連續(xù)長(zhǎng)纖維和晶須,其中碳化硅纖維與晶須在復(fù)合材料中應(yīng)用最廣,由碳化硅纖維增強(qiáng)的金屬基(鈦基)復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料已用于制造航天飛機(jī)部件、高性能發(fā)動(dòng)機(jī)等耐高溫結(jié)構(gòu)材料,是21世紀(jì)航空航天及高技術(shù)領(lǐng)域的新材料。

陶瓷纖維的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)性質(zhì)

1 陶瓷纖維的化學(xué)組成

2 陶瓷纖維的結(jié)構(gòu)性質(zhì)  

陶瓷纖維的直徑一般為2μm~5μm,長(zhǎng)度多為30mm~250mm,纖維表面呈光滑的圓柱形,橫截面通常是圓形。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(zhì)(開氣孔或閉氣孔)對(duì)其導(dǎo)熱性能具有決定性的影響。實(shí)際上,陶瓷纖維的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)是一種由固態(tài)纖維與空氣組成的混合結(jié)構(gòu),其顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在固相和氣相都是以連續(xù)相的形式存在,因此,在這種結(jié)構(gòu)中,固態(tài)物質(zhì)以纖維狀形式存在,并構(gòu)成連續(xù)相骨架,而氣相則連續(xù)存在于纖維材料的骨架間隙之中。正是由于陶瓷纖維具有這種結(jié)構(gòu),使其氣孔率較高、氣孔孔徑和比表面積較大,從而使陶瓷纖維具有優(yōu)良的隔熱性能和較小的體積密度。