5.6.3 陶瓷纤维复合材料的应用
(1)陶瓷纤维新品种的开发生产和应用,大大促进了陶瓷纤维的应用技术和施工方法的发展。陶瓷纤维制品的应用领域主要是加工工业和热处理工业(工业窑炉、热处理设备及其他热工设备),其消耗量约占40%,其次是钢铁工业,其消耗量约占25%。
(2)陶瓷纤维是一种新型纤维状轻质耐火材料,用于金属基和陶瓷基复合材料和隔热功能材料,如应用于航空、航天和其他要求耐高温和较好力学性能的部件,包括烧蚀材料(如宇航器重返大气层的隔热罩、火箭头锥体、喷嘴、排气口和隔板等)。此外,还可应用于熔融金属或高温气液体的过滤材料和耐极高温的绝热材料等。
(3)作为过滤材料,纤维过滤材料与传统粒状滤料相比有更大的界面吸附并能截留悬浮物;相比于泡沫陶瓷过滤器具有更小的孔径和更高的过滤精度;相比于有机纤维过滤器又具有更良好的热稳定性、化学稳定性和抗热震性。因此,陶瓷纤维材料凭借其强度高、抗热冲击性好、耐化学腐蚀等特点,在空气净化、高温烟气过滤、柴油机尾气微滤捕集、化工过滤、金属液过滤等方面得到了广泛的应用。陶瓷纤维过滤器可以分为陶瓷纤维复合膜材料、陶瓷纤维纸、陶瓷辖内网(布)、陶瓷纤维过滤体。每种材料的制成工艺与应用范围均不相同,这在极大程度上满足了多种生产场景对过滤标准的要求。陶瓷纤维过滤技术在空气净化、高温烟气过滤、柴油机尾气微滤捕集上可减少大气环境污染与人体有害因素,在金属液过滤、化工过滤上降低废品率,减少无效废料的产生,在节能环保上都发挥着重要作用。(https://www.daowen.com)
(4)陶瓷纤维制品是微细纤维多孔的集合体,具有优异的吸声隔音性能。首先因为纤维制品本身在纤维之间就具有许多相连通的微小孔隙,所以当声波入射到纤维材料并在其内部传播时,孔隙中的空气存在的黏滞阻力以及纤维间的摩擦阻力,会将一部分声能转化为热能形成损耗;其次孔隙内空气被压缩时周围环境温度升高,稀疏时温度降低,纤维的热传导会再损耗一部分声能。陶瓷纤维主要以制成棉板的产品形态来作为吸声材料,除超细玻璃棉板和矿渣棉板的吸声系数较低外,其他陶瓷纤维棉板的平均吸声系数均高于0.80,属于高吸声材料,在隔绝噪声污染上是一种值得推广的吸声制品。
尽管陶瓷纤维制品在高温工业等领域发挥了重要的作用,但世间并无十全十美之物,其存在的弊端也不容忽视,最突出的就是陶瓷纤维材料比较松软,需要护面材料,施工安装过程中易引起粉尘,刺激皮肤,也存在可吸入性,在生产制造过程中会对环境空气和人体造成一定的危害。