陶瓷纖維材料的保溫機理
在各種物質中,以氣體導熱系數(shù)數(shù)值小,常溫下空氣導熱系數(shù)為/.工業(yè)中,氣體被廣泛用作絕熱體.但是,只有當氣體不發(fā)生對流時,才具有優(yōu)良的絕熱性能.靜止空氣是一種低導熱率、低熱容量的優(yōu)良絕熱材料,耐火纖維具有接近空氣的導熱率,是因為耐火纖維是由固態(tài)纖維和空氣組成的混合結構,其氣孔率達到93%,大量低導熱率空氣充滿于氣孔中,并破壞了固態(tài)分子的連續(xù)網(wǎng)絡結構,從而獲得優(yōu)良的絕熱性能.并且氣孔直徑越小,沿熱流方向由固態(tài)纖維分割成密閉狀態(tài)的氣孔數(shù)量越多,則陶瓷纖維的絕熱性能越好.
陶瓷纖維材料在工業(yè)窯爐中的高效應用:
陶瓷纖維材料,具有耐溫、絕熱、質輕、抗熱震等優(yōu)良特性.用以取代傳統(tǒng)重質耐火材料作為工業(yè)爐壁襯材料,能有效強化工業(yè)爐絕熱結構,能有效的控制爐體熱損失,實現(xiàn)節(jié)約能源的效果.由于采用陶纖壁襯后,爐壁輕、熱容量低,能有效提高爐子的升溫速度,縮短爐子操作周期,提高爐子作業(yè)率和操作的靈活性. 由于爐壁輕,無熱膨脹應力,抗熱震,可顯著的節(jié)約筑爐鋼材,實現(xiàn)高效、輕型窯爐結構.爐子施工完畢即可升溫投產,無需烘爐程序.
陶瓷纖維的發(fā)展和未來:
陶瓷纖維是一種性能優(yōu)異、纖維狀輕質的新型絕熱節(jié)能材料,廣泛應用于工業(yè)、民用及國防領域的耐高溫、絕熱部位.隨著各國對節(jié)能的重視,陶瓷纖維得到了很好的應用和發(fā)展.
對硅酸鋁纖維及其硅酸鋁纖維紙的結構和性能進行了研究.通過對硅酸鋁纖維原料進行研究分析得出:硅酸鋁纖維中渣球含量為%,渣球含量較高,在使用時必須先對纖維原料進行預處理;硅酸鋁纖維在室溫25℃、相對濕度65%的條件下的吸水率較小,僅為%;硅酸鋁纖維的Zeta電位為-;采用SEM對硅酸鋁纖維的微觀形貌進行觀察,發(fā)現(xiàn)硅酸鋁纖維呈圓柱形,表面非常光滑;硅酸鋁纖維具有優(yōu)良的抗化學腐蝕性,尤其是耐酸腐蝕;傅立葉紅外光譜顯示,Si-O-Si的對稱伸縮振動吸收峰-較差,推測纖維中含有較多的非橋氧鍵,存在Al替代Si進入網(wǎng)絡四面體,同時還可能存在著Fe與Si、Fe與Al等之間的取代.
硅酸鋁纖維具有憎水性,在水中較難分散,為了提高硅酸鋁纖維紙的成紙勻度,針對如何改善硅酸鋁纖維的分散性進行了深入研究.陶瓷纖維紙耐火性能良好,被廣泛用作各種耐高溫、隔熱材料.
陶瓷纖維是一種集傳統(tǒng)絕熱材料、耐火材料優(yōu)良性能于一體的纖維狀輕質耐火材料,陶瓷纖維具有重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導熱率低、比熱小及耐機械震動等優(yōu)點,因而其產品涉及各領域,發(fā)展前景十分看好.
