Keramisk fiber: Åbning af en ny æra for refraktioner

Keramisk fiber er et let, fiberlignende refraktært materiale, hovedsageligt fra metaloxider (såsom aluminiumoxid, siliciumoxid, zirconiumoxid, magnesiumoxid osv.), Bindemiddel og tilsætningsstoffer (såsom kolloidalt silicondioxid, fiberdiameter alkohol, silikonharder) fremstillet fra fiberlængden af ​​{1}} mm, fiberdiameter af 2 μm. Keramiske fiberprodukter har fordelene ved letvægt (lettere end den ildfaste mursten 75%, lettere end castables 90%-95%), høje temperaturresistens, lille varmekapacitet, varmeforvaltning og højtemperaturisoleringsegenskaber og så vidt brugt i luftfart, petrokemiske og andre felter. Keramiske fiberprodukter har fordelene ved letvægt (75% lettere end ildfaste mursten, 90% -95% lettere end castables), høj temperaturresistens, lille varmekapacitet, god varmebeskyttelse og højtemperaturisolering osv. Derfor er de meget brugt inden for luftfartøjet, petrochemisk industri og så på.

Lav bulkdensitet:

Keramisk fiber er mere end 75% lettere end let isolerende murstenfor og 90% -95% lettere end let kastbart foring. Brugen af ​​keramisk fiberforing kan reducere belastningen på ovnens stålstruktur i høj grad og forlænge ovnens levetid.

Lav termisk kapacitet:

Varmekapaciteten på keramisk fiber er kun ca. 1\/10 af den af ​​letvægtsvarmesistent foring og let kastbart foring, mens varmekapaciteten i ovnforingsmaterialet er direkte proportional med foringen af ​​foringen. Lav varmekapacitet betyder, at ovnen i den frem- og tilbagegående operation absorberer mindre varme, mens hastigheden på opvarmningen i høj grad reducerer ovnstemperaturdriften i mængden af ​​energitab, især for opvarmningsovnens opstart og nedlukning for at spille en meget betydelig energibesparende effekt.

Lav termisk ledningsevne:

Keramisk fiberovnforing Når den gennemsnitlige temperatur ved 4 0 0 grad er den termiske ledningsevne mindre end 0. 11Whm.K, når gennemsnitstemperaturen ved 600 graders grad, er termisk ledningsevne mindre end 0,2Whm.K; Når den gennemsnitlige temperatur ved 1000 graders grad, er den termiske ledningsevne mindre end 0,28Whm.K. Termisk ledningsevne af lette lerstensten, ca. 1\/8, for den lette varmebestandige foring (støbbart materiale) 1\/10, den termiske isoleringseffekt er meget signifikant. Effekten er meget betydelig.

Enkel konstruktion:

Det er ikke nødvendigt at forlade ekspansionsfuger under byggeprocessen, og påvirkningen af ​​konstruktionsteknologifaktorer på isoleringseffekten af ​​ovnforingen er lille.

Fremragende modstand mod termisk og mekanisk chok:

Fibertæpper og moduler er fleksible og elastiske og har særlig god modstand mod alvorlige temperatursvingninger og mekaniske vibrationer. Så længe kroppen, der skal opvarmes, kan modstå, kan foldet foldet modulovn for modulet opvarmes eller afkøles hurtigere og ikke let brydes.

Ingen bagning kræves:

Ovnen kan sættes i drift, efter at foringen er konstrueret uden behov for en bagningsproces.

God lydisoleringspræstation:

Keramisk fiber kan reducere frekvensen mindre end 1000Hz højfrekvent støj, mindre end 3000Hz lydbølger, lydisoleringsevnen er bedre end almindeligt anvendte lydisoleringsmaterialer, kan reducere støjforurening markant.

Høj termisk følsomhed:

Keramisk fiberovn foring af varmefølsomhed er langt bedre end konventionel ildfast foring, den aktuelle opvarmningsovn bruges generelt i mikrocomputerkontrol, fiberforing af den høje varmefølsomhed er mere tilpasset til automatiseringen af ​​industriel ovnkontrol.

Stabile kemiske egenskaber:

Keramisk fiber er et neutralt surt materiale, ud over at reagere med stærke syrer og alkalier, er det ikke eroderet af andre svage syrer, alkalier og vandolie, damp og bly, aluminium, kobber infiltrerer ikke.

Bred vifte af anvendelser:

Ved brug af temperatur kan du mødes fra 600 grader til 1600 grader brugen af ​​forskellige temperaturkvaliteter; I form, har gradvist dannet sig fra den traditionelle bomuld, tæppe, filtprodukter til fibermoduler, tavler, formede dele, papir, fibertekstiler; Fra fiberbomuld til fiberspray, plast, castables og andre former for sekundær behandling eller dybbehandling af produktet for fuldt ud at imødekomme de forskellige industrier i den industrielle ovn til brug af ildfaste keramiske fiberprodukter. Produkterne kan fuldt ud opfylde kravene fra forskellige industrielle ovne i forskellige brancher til brug af ildfaste keramiske fiberprodukter.

1, i henhold til den kemiske sammensætning

SiO2 keramisk fiber, Al2O3 keramisk fiber, sic keramisk fiber, Si3n4 keramisk fiber

2, ifølge produkttype

Keramisk fibertæppe, keramisk fiberplade, keramisk fiberbomuld, ikke -formet keramisk fiber

Dumpingmetode

Proces: Keramiske råmaterialer (såsom aluminiumoxid, SiO2 osv.) Blandes i en bestemt andel og tilsættes til smelteovnen, der skal opvarmes til en smeltet tilstand, den smeltede keramiske væske går ind i limende hopper, og derefter gennem højhastigheden roterende kasthul Fin filament under handling af centrifugalkraft. De kastede fibre afkøles yderligere og hærdes i en luftstrøm med høj temperatur for at danne keramiske fibre. Endelig opsamles og behandles fibrene til produktformer såsom felt og tæpper.

Fordele: Velegnet til storskala industriel produktion, store output, lave omkostninger; Ensartethed i fiberdiameter, længde kan kontrolleres, fremragende ydelse; Sammenlignet med anden høj temperaturproces er energiforbruget relativt lavt.

Ulemper: Højt udstyrskrav, skal nøjagtigt kontrollere smeltetemperaturen, dumpe hjulhastighed og luftstrømshastighed og andre parametre; På grund af den hurtige afkøling af fiberen ved høje temperaturer, hvilket kan føre til større intern stress, er styrken af ​​fiberen lidt underordnet end nogle af de specielle procesforberedelser.

Sprøjtningsmetode

Proces: Keramiske råmaterialer (f.eks. Kaolin, kvartssand osv.) Blandes og føres ind i en smeltende ovn, opvarmes til en smeltet tilstand og sprøjtes derefter gennem en dyse, mens den blæses i fibre med en højhastigheds luftstrøm (f.eks. Trykluft eller damp). Fibrene hærdes under køleprocessen og opsamles til sidst og behandles til produkter såsom felt og tæpper.

Fordele: hurtig fiberformningshastighed, egnet til masseproduktion, justerbar fiberlængde og diameter, relativt simpelt udstyr, lave investeringsomkostninger.

Ulemper: Fiberens diameter og styrke er ikke ensartet fordelt, produktionsprocessen vil producere mere støv- og affaldsrester, der påvirker miljøet, behovet for høje temperatursmeltning og højhastigheds luftstrøm, energiforbrug.

Sol-gel-metode

Proces: Opløs metalalkoholsalte (såsom aluminiums alkoholsalte, silanolsalte) eller uorganiske salte i et opløsningsmiddel, tilsæt en katalysator (såsom syre eller alkali) for at udføre hydrolyse og kondensationsreaktioner til dannelse af en ensartet sol, som vil blive ældet under visse betingelser for at danne en gel. Gelen er lavet til fiberforform gennem spindingsprocessen og calcineret derefter ved høj temperatur for at fjerne de organiske komponenter og til sidst få den keramiske fiber.

Fordele: Den kemiske sammensætning og mikrostruktur af fiberen er ensartet, stabil ydeevne, kan justeres gennem SOL -sammensætningen og procesparametre, fremstilling af forskellige egenskaber ved fiberen.

Ulemper: Svært af storstilet industrialiseret produktion, der er egnet til små batch, højtydende produkter.

Polymer in-situ-konverteringsmetode

Proces: keramiske forløbere (såsom organosiloxaner) og polymerer (såsom polyacrylonitril) blandes for at fremstille spin-væske, og blandingen foretages til fiberforstadier gennem våd eller tør spindingsproces, og derefter opnås varmebehandling ved høje temperaturer, polymeren nedbrydes og keramiske fase-precipitater, og de keramiske fibre opnås til sidst.

Fordele: Keramisk fiber med kompleks struktur kan fremstilles, den interne struktur af produktet er mere tæt, høj styrke.

Ulemper: Varmebehandlingsprocessen kræver streng kontrol af temperatur og atmosfære, der er egnet til laboratorieforskning og småskala produktion, vanskelig at storskala industrialisering.

Elektrospinningsmetode

Proces: Keramiske forløbere (f.eks. Polymeropløsning eller SOL) injiceres i en elektrospiningindretning, og under virkningen af ​​et højspændingselektrisk felt (tusinder af volt) strækkes forløberopløsningen til ultrafine fibre. Når fibrene er helbredet på en opsamlingsplade, calcineres de ved høj temperatur for at fjerne de organiske komponenter, og til sidst opnås keramiske fibre.

Fordele: Nanoskala ultrafine fibre kan fremstilles med højere specifikt overfladeareal og aktivitet.

Ulemper: Langsom elektrospineringshastighed, vanskelig at masseproduktion.

Forskningsmetode

Processtrøm: Vælg et passende skabelonmateriale (f.eks. Carbonfiber eller polymerfiber) som forløber. Imprægnerer den keramiske forløberopløsning i skabelonen for at fylde den fuldt ud, tør den imprægnerede præform og fjerne opløsningsmidlet. Kalcination ved høj temperatur fjerner skabelonmaterialet, den keramiske fase udfælder, og den keramiske fiber opnås endelig.

Fordele: Processen er fleksibel, vælger forskellige skabelonmaterialer, kan regulere fiberens struktur og ydeevne.

Ulemper: Skabelonmaterialer og proceskompleksitet, høje produktionsomkostninger.

Keramisk fiber er et vigtigt ildfast materiale, opstrøms inkluderer hovedsageligt aluminiumoxid, silica, zirkon og andre mineraler. Disse råmaterialer behandles ved høj temperatursmeltning, blæser eller centrifugering for at fremstille fibrøse materialer med fremragende høj temperaturresistens, korrosionsbestandighed og isolerende egenskaber. Keramisk fiber nedstrøms bruges i vid udstrækning i en række høje temperaturer, højt tryk og ætsende miljø, såsom rumfart, militær, elektronik, kemisk, metallurgisk og andre industrier

Nedstrøms - applikationsscenarier

Keramisk fiber Rå bomuld behandles normalt til en række forskellige stilarter af keramiske fiberprodukter til forskellige brancher at vælge. Den vigtigste anvendelse af keramiske fiberprodukter er termisk isolering i miljøer med høj temperatur, omfanget af påføring dækker metallurgi, maskiner, elektronik, keramik, glas, kemisk industri, bilindustri, byggematerialer, lysindustri, militær, forsendelse, rumfart og andre felter.

1, adiabatiske isoleringsmaterialer

Keramisk fiber er et materiale med høj temperaturresistens og god termisk isoleringsydelse, som kan modstå en høj temperatur på 1500 grader, og den termiske isoleringsydelse bestemmes hovedsageligt af hybridstrukturen af ​​keramisk fiber (fast fiber og luftkomposition). Disse egenskaber fremstiller keramisk fiber kan effektivt løse problemet med dårlig sejhed af ildfaste materialer og er vidt brugt i industrielle ovnvægge og byggematerialer.

Keramisk fiber som et ildfaste isoleringsmaterialer af høj kvalitet i tråd med nedstrøms industri på den "mere energieffektive, mere miljøvenlige, sikrere" efterspørgsel. På nuværende tidspunkt, den årlige output af indenlandske keramiske fiberprodukter på ca. 700, 000 tons, der tegner sig for ca. 2,9% af andelen af ​​ildfast materialer, er basen lille, den fremtidige ekspansion i forskellige niche -applikationer bringer et stort vækstpotentiale. Da keramiske fiberprodukter ikke er fuldstændigt standardiserede produkter, er anvendt på forskellige områder nødt til at justere ingredienserne, processer og teknisk support, så dens ikke-standardiserede aspekter af anvendelsen af ​​udviklingen af ​​hele industrisystemet og fortsætter med at udvide.

Keramisk fiber har ikke kun egenskaberne ved generelle fibre, men har også den høje temperaturresistens, korrosionsbestandighed og oxidationsmodstand, som almindelige fibre ikke har, og for at undgå, at de generelle ildfaste materialer er vederlag og erstatter således de traditionelle tunge ildfaste mursten til en vis grad, bruges som industriel kilnvægforingsmaterialer. Den største fordel ved at bruge keramisk fibermurværk lavet af industriel ovn i brug er energibesparelse. For eksempel kan polykrystallinske mullitfiberprodukter bruges i lang tid i termisk udstyr med høj temperatur under 1600 grader som et isolerende materiale, såsom siliciumcarbidovn, molybdænsilicidovn, alle former for jern og stålopvarmning, der forbedrer produktiviteten. Dens påføringsområder inkluderer forskellige høje temperaturer industriel ovnisolering, keramiske ovne, maskiner og metallurgiske opvarmningsovne, varmebehandlingsovne og andre industrielle ovne, varm overfladeforing, højtemperatur flammehæmmende, ovndør, ovn bil, ekspansionsforbindelser og andre isoleringsmateriale og glas Kiln isolering

2, filtermateriale med høj temperatur

Keramisk fiber er det ideelle valg til filtreringsmateriale med høj temperatur på grund af dets høje temperaturresistens, god termisk isolering og kemisk stabilitet. Det kan modstå høje temperaturer op til 1600 grader og er velegnet til miljøer med høj temperatur, såsom industrielle ovne og røggasfiltrering med høj temperatur. Dens interne struktur består af fast fiber og luft, høj porøsitet, lav termisk ledningsevne, kan effektivt reducere energitab. På samme tid er keramisk fiber et neutralt surt materiale, ud over at reagere med stærke syrer og alkalier, er det ikke eroderet af andre svage baser, svage syrer og vand, olie og damp, og det er ikke infiltreret med bly, aluminium og kobber, hvilket sikrer stabiliteten af ​​filtreringsprocessen og pålideligheden af ​​filtreringseffekten. Derudover har det høj styrke og termisk stødmodstand, ikke let at bryde, lang levetid og stort specifikt overfladeareal, høj filtreringsrenhed og kan imødekomme kravene til filtreringspræcision i høje temperaturmiljø.

Med hensyn til applikationsscenarier, keramisk fiber

I det industrielle produktionsfelt inden for jern og stål, cement, elektrisk strøm og andre industrier til røggasfiltrering med høj temperatur, fjernelse af støv og skadelige stoffer, reduktion af miljøforurening og forbedring af produktionseffektiviteten;

Ved metalsmeltning for at fjerne urenheder skal du forbedre metalrenhed og kvalitet;

Filtrering af skadelige stoffer i kemisk produktion for at beskytte udstyr og miljø.

Inden for transporten bruges det i dieselmotorudstødningsmikrofiltreringsfangst for at reducere udstødningsemissionsforurening.

Inden for miljøbeskyttelse spiller keramisk fiber en vigtig rolle i affaldsgasbehandling, spildevandsbehandling osv., Fjernelse af skadelige stoffer, reducerer risikoen for miljøforurening og forbedring af miljøkvaliteten.

3, lydabsorberende og lydisoleringsmaterialer

Keramisk fibermateriale har en god lydabsorptions- og lydisoleringseffekt, hovedsageligt på grund af når lydbølgen til det indre materiale, lydbølge og fiberporer inden for tilstedeværelsen af ​​luft til at frembringe viskøs virkning, mens lydbølgen også vil producere friktionsmodstand med fibrene og dermed tabet af noget af den akustiske energi til dannelse af termisk energi. Derudover vil luften inden for fiberporerne i komprimering af varmeledning også gøre varmeanlægget også gøre lydtab, så de indkommende lydbølger vil blive absorberet. Derfor har keramisk fibermateriale god lydabsorption og lydisoleringseffekt, så det er vidt brugt i konstruktion, transport og andre felter.

4, katalysatorbærermaterialer

Keramiske fibre har fordelene ved et stort specifikt overfladeareal, høj porøsitet og god katalytisk virkning osv. Når de katalysatorbelastede keramiske fibre anvendes til den kontrollerede diffusionsreaktion, opnås god katalytisk effekt på grund af den lille diffusionsmodstand, så der er et stort potentiale for påføring af keramiske fibre som katalysatorer inden for katalysen.

5, forstærkede og hærdet materialer

Ulempen ved dårlig sejhed ved keramiske materialer er velkendt, og keramisk fiber er derfor den mest effektive måde at hårde keramiske materialer på. Flere anvendelser af keramiske fibre er: Al2O3 lange fibre, sic lange fibre og så videre. På samme tid kan keramiske fibre også bruges til hærdning af metalmaterialer. Nye funktionelle materialer: Keramisk fiber har mange fordele, så i de nye høje temperaturer superledende materialer er nye funktionelle materialer, såsom langt infrarøde fibre, ledende fibre og andre retninger blevet brugt i vid udstrækning.

6, anvendelse af avancerede keramiske fibermaterialer

Avanceret keramisk fiber i påføringen af ​​forskellig fra den traditionelle keramiske fiber, fokus er baseret på egenskaberne ved selve fiberen, ud over brugen af ​​dens høje temperaturresistens, varmeisolering og ildforstående træk, men også amplificerer spillet af dets egne andre funktionelle egenskaber, såsom dens egen bølge-fraværende, korrosionsbestandige, vejrbestandige og så på.

Keramisk fiber i sig selv er en halvleder, er et vigtigt materiale til radarbølgeabsorption, på samme tid med let, høj styrke, høj temperaturresistens, oxidationsmodstand og andre ideelle strukturelle materialegenskaber. Gennem forberedelsesprocessen for at ændre krystalstrukturen kan fiberens resistivitet justeres og derefter multidirektional flerlags stabling for at opnå formålet med bølgeabsorption og bølgeoverførsel. Keramisk fiberforstærket kompositmateriale kan fremstilles direkte stealth -strukturelle dele sammenlignet med stealth -belægningen har en højere styrke og høj temperaturresistens. f -22 i haledysen nær anvendelse af keramiske baserede stealth-strukturelle materialer; Frankrigs aptgd-missilhale ved de hexagonale små stykker keramiske bølgematerialer med god bølgeabsorberende virkning; Den amerikanske luftvåben udviklede en SI3N4-bredbåndsbølge-gennemsigtig radome.

(1) Zirconia Fiber: Som ultrahøj temperaturisoleringssammensætningsmaterialer, beskyttelsesmaterialer, ablative materialer og satellitbatteri-membranmaterialer osv., Der bruges i rumfart, militær, atomenergi og andre felter; Som en 1600 ~ 2000 graders ultrahøj temperatur industrielle ovne, ultrahøj temperatur gasovn, ultrahøj temperatur laboratorieovn og andre ultrahøj temperaturopvarmningsanordningsmaterialer; og en masse metaller, legeringer, glaskomposit til at udføre en bred vifte af temperaturmetalmatrixkompositmaterialer; Kan bruges som ultrahøj temperaturfiltreringsmaterialer, høj-temperaturreaktionskatalysatorbærer, ultrahøj temperatur væske eller gasfiltreringsmaterialer.

(2) Kvartsfiber: Det kan bruges som forstærkningsmateriale til ablative materialer med høj temperatur, høj-temperatur adiabatisk tætningsmateriale, harpiksarmeringsmateriale, høj-temperaturisolering, bundling og indpakningsmateriale osv. Det kan bruges som industriel varmeisolering, kabelisoleringsmateriale til myndigheder til udsugningsvarmeforsikring, indpakning Brandsikker skal og andet isolerende beskyttende lag, isolering af marine udstyr, transformer, transformer, motorisk og andre isolerende materialer til elektroniske produkter samt forstærkning og isolering af bundlingmateriale til elektroniske produkter. Forbedrede isoleringsbindingsmaterialer til elektroniske produkter osv.

(1) High-performance og multifunktionelle materialer Innovation accelererede

Keramisk fiber til højere temperaturresistens (større end eller lig med 16 0 0 grad), lavere termisk ledningsevne (mindre end eller lig med 0,02 W \/ (MK)) og multifunktionel sammensat udvikling. Nye materialesystemer såsom SIC@BN Core-shell-fibre, gradient zro₂-al₂o₃ fibre dukker fortsat under hensyntagen til mekaniske og termiske isoleringsegenskaber. Drevet af politik er der i 2023 sjældne jordholdige hærde fibre for at opnå 2000 termisk chokcyklus nulfejl for at imødekomme behovene i luftfartsekstreme miljøer.

(2) Intelligent og præcisionsforberedelsesteknologi gennembrud

Kontinuerlig forberedelse af lavt defekter er blevet kerneretningen. 2022, den første fuldautomatiske elektrostatiske spindelinie for at opnå batchproduktion af nanofibre (kapacitet på 1 ton \/ dag), 3D -udskrivning af sammensat støbningsteknologi, så den komplekse præfabrikerede kropsporøsitet kontrollerbar præcision på ± 2%. AI -procesoptimeringssystem vil forkorte forsknings- og udviklingscyklussen med 50%, udbyttet øges til mere end 90%.

(3) Dyb penetration af applikationsscenarier til avanceret fremstilling

Ved at bryde gennem begrænsningerne i traditionelle industrielle ovne og ovne, udvides til brintenergilagring og transport (brint sprødt fiberforing), halvledervarmefelt (høj renhedsfiber -digel), kerneenergiafskærmning (neutronabsorberende fiberkompositter) og andre nye felter. Fra 2023 er den årlige væksthastighed for keramisk fiberforbrug i nyt energiudstyr over 40%, og markedsandelen for rumfartøjsbehandling er nået 35%.

(4) Green Recycling Manufacturing System til at opbygge et omfattende

Drevet af miljøbeskyttelsespolitikker stegprocesser med lav kulstofindhold (såsom superkritisk co₂-spinning) dækning steg til 60%, nåede anvendelseshastigheden for genbrug af affaldsfiber 85%. 2025-mål for at nå industriens energiforbrug reduceret med 30%, kromfrie miljøvenlige fiberprodukter obligatorisk substitution af traditionelle materialer, der indeholder toksicitet, og for at fremme industriens ESG-ratings forbedrede sig omfattende.

Zinfon Refractory Technology Co., Ltd

Vi er en ildfast materialeleverandør, der integrerer F & U, produktion, konstruktion, lager og handel.

Vi tilbyder forskellige magnesia- og aluminiumoxid -ildfaste stoffer, herunder både formede og ikke -formede produkter, råmaterialer og relaterede kemiske produkter.

Vi er certificeret til ISO9001, ISO14001, ISO45001 og andre nationale og lokale certificeringer som følger:

Send forespørgsel nu