Proprietà e applicazioni della fibra ceramica

I materiali ceramici presentano i vantaggi di un elevato punto di fusione, un'elevata durezza, un'elevata resistenza all'usura, resistenza all'ossidazione, ecc. E sono chiamati oggi i tre principali materiali solidi insieme ai materiali metallici e ai materiali polimerici. I materiali ceramici si dividono in ceramiche strutturali e ceramiche funzionali a seconda della natura e del campo di applicazione. Ceramica strutturale: la ceramica strutturale presenta i vantaggi di resistenza alle alte temperature, buona stabilità chimica, non facile da corrodere, elevata resistenza, elevata durezza e buona conduttività termica. In base ai loro componenti, le ceramiche strutturali si dividono in tre categorie: ceramiche ossidiche, ceramiche non ossidiche, compositi a matrice ceramica; ceramica funzionale: la ceramica funzionale è un materiale che utilizza le sue proprietà non meccaniche. La ceramica funzionale ha numerose applicazioni in biotecnologia, aerospaziale, sviluppo energetico e altri campi.

Tipi di fibre ceramiche

La fibra ceramica è un tipo di materiale refrattario con aspetto leggero e fibroso. La sua lunghezza della fibra è 100-250mm e il diametro della fibra è 2-5m. I prodotti in fibra di ceramica presentano i vantaggi di leggerezza, resistenza alle alte temperature, piccola capacità termica, buon isolamento termico e proprietà di isolamento termico ad alta temperatura, ecc., Quindi sono ampiamente utilizzati nei settori aeronautico, petrolchimico e di altro tipo. Esistono molti tipi di fibre ceramiche, che possono essere suddivise in fibre cristalline e fibre di vetro in base alla loro microstruttura, tra le quali SiO2 e Al2O3 sono tipici rappresentanti delle fibre di vetro; le fibre ceramiche possono essere suddivise in fibre di ossido e fibre non di ossido in base alla loro composizione chimica. Tra questi, SiC e Si3N4 sono i rappresentanti delle fibre non ossidiche; le fibre ceramiche possono essere suddivise in tre categorie in base alla temperatura di utilizzo: fibre ceramiche di bassa qualità (800-1100 gradi ), fibre ceramiche di qualità media (1100-1300 gradi ), fibre ceramiche di alta qualità ({{ 14}} grado ) 1500 gradi ).

Applicazione in fibra ceramica

Materiale di isolamento termico: la fibra ceramica ha buone proprietà di resistenza alle alte temperature, in grado di resistere a temperature elevate di 1500 gradi C; la fibra ceramica ha anche una buona funzione di isolamento termico, determinata principalmente dalla struttura mista della fibra ceramica (cioè fibra solida e aria). Pertanto, le fibre ceramiche possono risolvere bene il problema della scarsa tenacità dei materiali refrattari. Le proprietà di isolamento termico delle fibre ceramiche rendono i prodotti in fibra ceramica ampiamente utilizzati nelle pareti dei forni industriali e nei materiali da costruzione.

Materiale filtrante ad alta temperatura: la fibra ceramica ha un'ampia superficie specifica e il materiale filtrante da essa preparato ha un'elevata purezza di filtrazione. Allo stesso tempo, la fibra ceramica mostra prestazioni più eccellenti in termini di stabilità termica, stabilità chimica e resistenza agli shock termici. Pertanto, le fibre ceramiche sono ampiamente utilizzate nei settori ambientali, come la purificazione dell'aria, il trattamento delle acque reflue e la filtrazione dei gas di combustione.

Materiale di assorbimento acustico e isolamento acustico: il materiale in fibra di ceramica ha un buon assorbimento acustico e un buon effetto di isolamento acustico, principalmente perché quando l'onda sonora viene trasmessa all'interno del materiale, l'onda sonora e l'aria esistente nei pori della fibra avranno un effetto viscoso e l'onda sonora produrrà anche resistenza di attrito con la fibra. , quindi parte dell'energia sonora persa viene convertita in energia termica. Inoltre, l'aria nei pori della fibra produce conduzione del calore quando viene compressa e la conduzione del calore provoca anche la perdita di energia sonora, assorbendo così le onde sonore in ingresso. Pertanto, il materiale in fibra di ceramica ha un buon assorbimento acustico e un buon effetto di isolamento acustico, che lo rende ampiamente utilizzato nell'edilizia, nei trasporti e in altri campi.

Materiale di supporto del catalizzatore: la fibra ceramica presenta i vantaggi di un'ampia superficie specifica, elevata porosità, buon effetto catalitico, ecc. Quando la fibra ceramica caricata con catalizzatore viene utilizzata nella reazione di diffusione controllata, grazie alla sua piccola resistenza alla diffusione, un buon effetto catalitico è ottenuto. Pertanto, la fibra ceramica Come catalizzatore, ha un grande potenziale di applicazione nel campo della catalisi.

Materiali di rinforzo e tempra: lo svantaggio della scarsa tenacità dei materiali ceramici è ben noto, quindi le fibre ceramiche sono il modo più efficace per indurire i materiali ceramici. Le fibre ceramiche più utilizzate sono: fibre lunghe Al2O3, fibre lunghe SiC, ecc. Allo stesso tempo, le fibre ceramiche possono essere utilizzate anche nella tempra di materiali metallici.

Nuovi materiali funzionali: le fibre ceramiche sono ampiamente utilizzate nei nuovi materiali superconduttori ad alta temperatura, nei nuovi materiali funzionali, come le fibre del lontano infrarosso, le fibre conduttive, ecc. grazie ai loro numerosi vantaggi.