Fibra de ceràmica: obrint una nova era per a refractaris

La fibra ceràmica és un material refractari lleuger i similar a la fibra, principalment d’òxids metàl·lics (com ara alumina, òxid de silici, òxid de zirconi, òxid de magnesi, etc.), aglutinant i additius (com el diòxid de silici coloidal, l’alcohol polivinil, les resines de silicona) preparades a partir de la longitud de la fibra de {{1} mm, diàmetre de fibra de {{{}}}}}}}}}}}}}} {{{{{{{2-5} μm. Els productes de fibra ceràmica tenen els avantatges del lleuger (més lleuger que el maó refractari 75%, més lleuger que els castables 90%-95%), resistència a la temperatura alta, capacitat de calor petita, conservació de calor i propietats d’aïllament d’alta temperatura, i tan àmpliament utilitzades en l’aviació, petroquímica i altres camps. Els productes de fibra ceràmica tenen els avantatges del pes lleuger (75% més lleugers que els maons refractaris, el 90% -95% més lleugers que els castibles), la resistència a la temperatura alta, la petita capacitat de calor, la bona conservació de la calor i el aïllament a alta temperatura, etc. Per tant, són àmpliament utilitzats en els camps de l’aerospace, la indústria petroquímica i així.

Densitat massiva baixa:

La fibra ceràmica és més del 75% més lleuger que el folre de maó aïllant lleuger i el 90% -95% més lleuger que el folre de casualitat lleuger. L’ús de folre de fibra ceràmica pot reduir molt la càrrega a l’estructura d’acer del forn i ampliar la vida útil del forn.

Baixa capacitat tèrmica:

La capacitat de calor de la fibra ceràmica és només aproximadament 1\/10 de la del revestiment lleuger resistent a la calor i el revestiment lleugerament lleuger, mentre que la capacitat de calor del material de folre del forn és directament proporcional al pes del revestiment. La baixa capacitat de calor significa que el forn de l’operació recíproca absorbeix menys calor, mentre que la velocitat d’escalfament, reduint considerablement el control de l’operació de la temperatura del forn en la quantitat de pèrdua d’energia, especialment per a l’inici del forn de calefacció i l’aturada per tenir un efecte d’estalvi d’energia molt significatiu.

Baixa conductivitat tèrmica:

Foratge de forn de fibra ceràmica Quan la temperatura mitjana a 4 0 0 grau, la conductivitat tèrmica és inferior a {{7}. Quan la temperatura mitjana a 1000 graus, la conductivitat tèrmica és inferior a 0,28WHM.K. Conductivitat tèrmica dels maons d’argila lleugers, aproximadament 1\/8, per al revestiment lleuger resistent a la calor (material casellable) 1\/10, l’efecte d’aïllament tèrmic és molt significatiu. L’efecte és molt significatiu.

Construcció senzilla:

No cal deixar les juntes d’expansió durant el procés de construcció i la influència dels factors tecnològics de la construcció en l’efecte d’aïllament del revestiment del forn és petita.

Excel·lent resistència al xoc tèrmic i mecànic:

Les mantes i els mòduls de fibra són flexibles i elàstics i tenen una resistència especialment bona a les fluctuacions de temperatura greus i les vibracions mecàniques. Sempre que el cos que s’escalfi pugui suportar, el revestiment del forn plegat de fibra es pot escalfar o refredar més ràpidament i no es trenca fàcilment.

No es requereix la cocció:

El forn es pot posar en funcionament després de la construcció del revestiment, sense necessitat d’un procés de cocció.

Bona interpretació insonoritzada:

La fibra ceràmica pot reduir la freqüència inferior a 1000Hz de soroll d’alta freqüència, menys de 3000Hz d’ones sonores, la capacitat d’aïllament sonora és millor que els materials d’aïllament sonor d’ús comú, poden reduir significativament la contaminació del soroll.

Alta sensibilitat tèrmica:

El folre de fibra de ceràmica La sensibilitat a la calor és molt millor que el revestiment refractari convencional, el forn de calefacció actual s’utilitza generalment en el control del microordinador, el revestiment de fibra de la sensibilitat de calor elevada s’adapta més a l’automatització del control del forn industrial.

Propietats químiques estables:

La fibra ceràmica és un material àcid neutre, a més de reaccionar amb àcids forts i alcalis, no es erosiona per altres àcids febles, alcalis i oli d’aigua, vapor i plom, alumini, el coure no s’infiltra.

Àmplia gamma d'usos:

En l'ús de la temperatura, es pot complir de 600 a 1600 graus, l'ús de diferents graus de temperatura; En la forma, s’ha format gradualment des del cotó tradicional, la catifa, els productes de feltre fins a mòduls de fibra, taulers, peces en forma, paper, tèxtils de fibra; Des de cotó de fibra fins a polvorització de fibra, plàstic, castables i altres formes de processament secundari o processament profund del producte, fins a complir completament les diferents indústries del forn industrial en l’ús de productes de fibra ceràmica refractària. Els productes poden complir plenament els requisits de diferents forns industrials en diverses indústries per a l’ús de productes de fibra ceràmica refractària.

1, segons la composició química

Fibra ceràmica SiO2, fibra ceràmica AL2O3, fibra ceràmica sic, fibra ceràmica SI3N4

2, segons el tipus de producte

Manta de fibra ceràmica, tauler de fibra ceràmica, cotó de fibra ceràmica, fibra ceràmica no encapçalada

Mètode d'abocament

Procés: les matèries primeres ceràmiques (com ara alumina, SiO2, etc.) es barregen en una determinada proporció i s’afegeixen al forn de fusió que s’escalfen a un estat fos, el líquid ceràmic fos s’estén en un filat fi sota l’acció de la força centrífuga. Les fibres que es produeixen es refreden i es curen en un corrent d’aire d’alta temperatura per formar fibres ceràmiques. Finalment, les fibres es recullen i es processen en formes de producte com felicitats i mantes.

Avantatges: Apte per a producció industrial a gran escala, gran producció, baix cost; Uniformitat de diàmetre de fibra, longitud es pot controlar, un excel·lent rendiment; En comparació amb altres processos d’alta temperatura, el consum d’energia és relativament baix.

Desavantatges: els requisits alts dels equips, han de controlar amb precisió la temperatura de fusió, la velocitat de la roda i la velocitat del flux d’aire i altres paràmetres; A causa del ràpid refredament de la fibra a temperatures altes, que pot provocar una major tensió interna, la força de la fibra és lleugerament inferior a algunes de les preparacions especials del procés.

Mètode de polvorització

Procés: Les matèries primeres ceràmiques (per exemple, el caolí, la sorra de quars, etc.) es barregen i s’alimenten en un forn de fusió, s’escalfen a un estat fos i es ruixen a través d’una boquilla mentre es bufa en fibres amb un flux d’aire d’alta velocitat (per exemple, aire comprimit o vapor). Les fibres es curen durant el procés de refrigeració i es recullen i es processen en productes com felicitats i mantes.

Avantatges: velocitat de formació ràpida de fibra, adequada per a la producció massiva, longitud i diàmetre de fibra regulable, equipament relativament senzill, baixos costos d’inversió.

Desavantatges: el diàmetre i la força de la fibra no es distribueixen uniformement, el procés de producció produirà més residus de pols i residus, afectant el medi ambient, la necessitat de fusió a alta temperatura i un flux d’aire d’alta velocitat, consum d’energia.

Mètode Sol-Gel

Procés: dissoldre les sals d’alcohol metàl·lica (com ara sals d’alcohol d’alumini, sals de silanol) o sals inorgàniques en un dissolvent, afegiu un catalitzador (com l’àcid o l’alcali) per dur a terme reaccions d’hidròlisi i condensació per formar un sol uniforme, que estarà envellit en determinades condicions per formar un gel. El gel es converteix en preformació de fibra mitjançant el procés de filatura i, a continuació, es calcula a alta temperatura per eliminar els components orgànics i, finalment, obtenir la fibra de ceràmica.

Avantatges: La composició química i la microestructura de la fibra és uniforme, el rendiment estable, es pot ajustar a través de la composició de sol i els paràmetres de procés, la preparació de diferents propietats de la fibra.

Desavantatges: producció industrialitzada difícil a gran escala, adequada per a productes per a lots petits i d’alt rendiment.

Mètode de conversió in situ Polímer

Procés: Els precursors ceràmics (com els organosiloxans) i els polímers (com el poliacrilonitril) es barregen per fer el líquid filador, i la barreja es fa en precursors de fibra mitjançant un procés de filatura humida o seca, i després es tracta de escalfes a temperatures altes, el polímer es descompon i la fase ceràmica precipita i les fibres ceràmiques s’obtenen finalment.

Avantatges: es pot preparar fibra ceràmica amb estructura complexa, l'estructura interna del producte és més densa i alta.

Inconvenients: El procés de tractament tèrmic requereix un control estricte de la temperatura i l’atmosfera, adequat per a la investigació de laboratori i la producció a petita escala, difícil a la industrialització a gran escala.

Mètode d’electrospinning

Procés: Els precursors ceràmics (per exemple, la solució de polímer o SOL) s’injecten en un dispositiu d’electrospinning i, sota l’acció d’un camp elèctric d’alta tensió (milers de volts), la solució precursora s’estén en fibres ultrafines. Després que les fibres es guareixin en una placa de recollida, es calculen a alta temperatura per eliminar els components orgànics i, finalment, s’obtenen fibres ceràmiques.

Avantatges: es poden preparar fibres ultrafines a nanoescala amb una superfície i activitat específiques més altes.

Desavantatges: velocitat lenta d’electrospinning, difícil de producció massiva.

Mètode de l'encofrat

Flux de procés: seleccioneu un material de plantilla adequat (per exemple, fibra de carboni o fibra de polímer) com a precursor. Impregna la solució precursora ceràmica a la plantilla per omplir -la completament, assecar la preforma impregnada i treure el dissolvent. La calcinació a alta temperatura elimina el material de la plantilla, la fase ceràmica precipita i la fibra ceràmica s’obté finalment.

Avantatges: el procés és flexible, tria diferents materials de plantilla, pot regular l’estructura i el rendiment de la fibra.

Desavantatges: materials de plantilla i complexitat de processos, elevats costos de producció.

La fibra de ceràmica és un material refractari important, l’amunt inclou principalment alúmina, sílice, zircon i altres minerals. Aquestes matèries primeres es processen mitjançant fusió, bufament o centrifugació a alta temperatura per fer materials fibrosos amb una excel·lent resistència a la temperatura, resistència a la corrosió i propietats aïllants. La fibra ceràmica aigües avall s’utilitza àmpliament en una varietat d’entorn d’alta temperatura, alta pressió i corrosiu, com ara aeroespacial, militar, electrònica, química, metal·lúrgica i altres indústries

Aigües avall: escenaris d'aplicacions

El cotó cru de fibra ceràmica es processa generalment en diversos estils de productes de fibra ceràmica per a diverses indústries. L’ús més important dels productes de fibra de ceràmica és l’aïllament tèrmic en entorns d’alta temperatura, l’abast de l’aplicació cobreix la metal·lúrgia, la maquinària, l’electrònica, la ceràmica, el vidre, la indústria química, l’automoció, els materials de construcció, la indústria lleugera, militar, enviament, aeroespacial i altres àmbits.

1, materials d’aïllament adiabàtic

La fibra ceràmica és un material amb una resistència a la temperatura alta i un bon rendiment d’aïllament tèrmic, que pot suportar una temperatura alta de 1500 graus, i el rendiment d’aïllament tèrmic es determina principalment per l’estructura híbrida de la fibra ceràmica (fibra sòlida i composició d’aire). Aquestes característiques fan que la fibra de ceràmica pot resoldre eficaçment el problema de la mala duresa dels materials refractaris i s’utilitza àmpliament en parets industrials del forn i materials de construcció.

La fibra ceràmica com a materials d’aïllament refractari d’alta qualitat, d’acord amb la indústria aigües avall amb la demanda “més eficient energètica, més respectuosa amb el medi ambient, més segura”. Actualment, la producció anual de productes de fibra de ceràmica domèstica d’uns 700, 000 tones, representant al voltant del 2,9% de la proporció de materials refractaris, la base és petita, la futura expansió en diverses aplicacions de nínxol aportarà un alt potencial de creixement. Com que els productes de fibra ceràmica no són productes completament normalitzats, aplicats a diferents àrees han d’ajustar els ingredients, processos i suport tècnic, de manera que els seus aspectes no estàndard de l’aplicació del desenvolupament de tot el sistema industrial i continuen expandint-se.

La fibra ceràmica no només té les característiques de les fibres generals, sinó que també té la resistència a la temperatura alta, la resistència a la corrosió i la resistència a l’oxidació que les fibres ordinàries no tenen, i per evitar la britenitat dels materials generals refractaris, substituint així els tradicionals maons refractaris pesants fins a un cert punt, s’utilitzaran com a materials de revestiment de paret industrial. El major avantatge d’utilitzar maçoneria de fibra ceràmica feta de forn industrial en ús és l’estalvi d’energia. Per exemple, els productes de fibra de mullita policristal·lina es poden utilitzar durant molt de temps en equips tèrmics d’alta temperatura per sota de 1600 graus com a material aïllant, com ara el forn de carbur de silici, el forn de silicides de molibdè, tot tipus d’energia de calefacció de ferro i acer, forn de forja mecànica, etc., pot significatiu significativament l’eficiència tèrmica de l’equip, l’estalvi d’energia substancial, millorar la qualitat del producte. Les seves àrees d'aplicació inclouen diversos aïllats de forn industrial a alta temperatura, forns de ceràmica, maquinària i forns de calefacció metal·lúrgica, forns de tractament tèrmic i altres forns industrials, revestiment de superfície calenta, retardant de flama a alta temperatura, porta de forn, cotxe de forn, articulacions d'expansió i altres materials d'insulació i aïllament de forn de vidre

2, material de filtre d'alta temperatura

La fibra ceràmica és l’elecció ideal per al material de filtració d’alta temperatura a causa de la seva alta resistència a la temperatura, una bona aïllament tèrmica i una estabilitat química. Pot suportar temperatures elevades de fins a 1600 graus i és adequat per a entorns d’alta temperatura com ara forns industrials i filtració de gasos de combustió d’alta temperatura. La seva estructura interna consisteix en fibra i aire sòlids, alta porositat, baixa conductivitat tèrmica, pot reduir eficaçment la pèrdua d’energia. Al mateix temps, la fibra ceràmica és un material àcid neutre, a més de reaccionar amb àcids forts i alcalis, no es erosiona per altres bases febles, àcids febles i aigua, oli i vapor, i no s’infiltra amb plom, alumini i coure, que assoleix l’estabilitat del procés de filtració i la fiabilitat de l’efecte filtració. A més, té una gran resistència i resistència tèrmica, no és fàcil de trencar, una llarga vida útil i una gran superfície específica, alta puresa de filtració i pot complir els requisits de precisió de filtració en un entorn d’alta temperatura.

En termes d’escenaris d’aplicació, fibra ceràmica

En el camp de producció industrial de ferro i acer, ciment, energia elèctrica i altres indústries per a la filtració de gasos de combustió d’alta temperatura, eliminant la pols i les substàncies nocives, reduint la contaminació ambiental i millorant l’eficiència de producció;

En fosa de metall per eliminar les impureses, millorar la puresa i la qualitat del metall;

Filtrar substàncies nocives en la producció química per protegir els equips i el medi ambient.

En el camp del transport, s’utilitza en la captura de microfiltració d’escapament del motor dièsel per reduir la contaminació per emissions d’escapament.

En el camp de la protecció ambiental, la fibra ceràmica té un paper important en el tractament de gasos de residus, el tractament de les aigües residuals, etc., eliminant substàncies nocives, reduint el risc de contaminació ambiental i millorant la qualitat ambiental.

3, materials d'absorbiment de so i de so a prova de so

El material de fibra ceràmica té un bon efecte d’absorció del so i d’aïllament sonor, principalment a causa de quan l’ona sonora al material intern, l’ona sonora i els porus de fibra dins de la presència de l’aire per produir un efecte viscós, mentre que l’ona sonora també produirà resistència a la fricció amb les fibres, i per tant la pèrdua d’alguna de l’energia acústica en la formació d’energia tèrmica. A més, l’aire dins dels porus de fibra en la compressió de la conducció de calor, la conducció de calor també farà que la pèrdua d’energia sonora, de manera que s’absorbeixin les ones sonores entrants. Per tant, el material de fibra ceràmica té una bona absorció del so i un efecte d’aïllament sonor, de manera que s’utilitza àmpliament en la construcció, el transport i altres camps.

4, Materials de portadors de catalitzadors

Les fibres ceràmiques tenen els avantatges de gran superfície específica, alta porositat i bon efecte catalític, etc. Quan les fibres ceràmiques carregades de catalitzador s’utilitzen en la reacció de difusió controlada, s’obté un bon efecte catalític a causa de la petita resistència a la difusió, de manera que hi ha un gran potencial per a l’aplicació de fibres ceràmiques com a catalitzadors en el camp de la catàlisis.

5, materials reforçats i endurits

El desavantatge de la mala duresa dels materials ceràmics és ben conegut i, per tant, la fibra ceràmica és la forma més eficaç d’aprofitar els materials ceràmics. Més aplicacions de fibres ceràmiques són: fibres llargues al2O3, fibres llargues sic, etc. Al mateix temps, les fibres ceràmiques també es poden utilitzar en l’enduriment dels materials metàl·lics. Nous materials funcionals: la fibra ceràmica té molts avantatges, de manera que en els nous materials superconductors d’alta temperatura, nous materials funcionals, com ara fibres infrarojades, fibres conductives i altres direccions.

6, Aplicació de materials avançats de fibra de ceràmica

Fibra de ceràmica avançada En l'aplicació de diferent de la fibra ceràmica tradicional, el focus es basa en les característiques de la fibra mateixa, a més de l'ús de la seva resistència a la temperatura alta, l'aïllament de calor i les característiques resistents al foc, però també amplifiquen el joc de les seves pròpies característiques funcionals, com ara la seva pròpia onada d'ona, resistent a la corrosió, resistent al temps i així.

La fibra ceràmica en si mateixa és un semiconductor, és un material important per a l’absorció d’ones de radar, alhora amb una resistència lleugera, alta, alta resistència a la temperatura, resistència a l’oxidació i altres propietats ideals del material estructural. Mitjançant el procés de preparació per canviar l’estructura de cristall, es pot ajustar la resistivitat de la fibra i, a continuació, l’apilament multicapa multidireccional per aconseguir el propòsit d’absorció d’ona i transmissió d’ona. El material compost reforçat amb fibra ceràmica es pot preparar directament parts estructurals furtives, en comparació amb el recobriment furtiu té una resistència més elevada i una gran resistència a la temperatura. f -22 a la boquilla de la cua a prop de l'aplicació de materials estructurals furtius basats en ceràmica; La cua de míssils Aptgd de França per les petites peces hexagonals de materials que absorbeixen les ones ceràmiques, amb un bon efecte absorbent d’ones; La Força Aèria dels Estats Units va desenvolupar un radom transparent de Wave de banda ampla SI3N4.

(1) Fibra de zirconia: com a materials compostos d’aïllament d’ultra-temperatura a alta temperatura, materials de protecció, materials ablatius i materials de diafragma de bateries de satèl·lit, etc., utilitzats en aeroespacial, militar, energia atòmica i altres camps; Com a forns industrials d’ultra temperatura de 1600 ~ 2000 graus, forn de gas a alta temperatura, forns de laboratori d’ultra temperatura i altres materials de revestiment de dispositius d’escalfament d’ultra temperatura; i molts metalls, aliatges, compostos de vidre per fer una àmplia gamma de materials compostos de matriu metàl·lica de temperatura utilitzats; Es pot utilitzar com a materials de filtració d’ultra-temperatura, portador de catalitzadors de reacció d’alta temperatura, líquids a alta temperatura o materials de filtració de gas.

(2) Fibra de quars: es pot utilitzar com a material de reforç per a materials ablatius a alta temperatura, material de segellat adiabàtic a alta temperatura, material de reforç de resina, aïllament a temperatura a alta temperatura, agrupament i material d’embolcall, etc. Es pot utilitzar com a aïllament industrial, embolcall de cable Maquinària, closca a prova de foc i una altra capa de protecció aïllant, aïllament dels equips marins, transformador, transformador, motor i altres materials aïllants per a productes electrònics, així com el material de reforç i aïllament per a productes electrònics. Materials d’unió d’aïllament millorat per a productes electrònics, etc.

(1) Innovació de materials d'alt rendiment i multifuncional accelerat

Fibra ceràmica a una resistència a la temperatura més alta (superior o igual a 16 0 0 graus), menor conductivitat tèrmica (inferior o igual a 0,02 W \/ (mk)) i desenvolupament compost multifuncional. Segueixen nous sistemes de materials com ara les fibres de sic@bn core-shell, les fibres de gradient zro₂-al₂o₃ continuen sorgint, tenint en compte les propietats mecàniques i d’aïllament tèrmic. Impulsat per la política, el 2023, hi ha fibres endurides que contenen terres rares per aconseguir una fallada zero del cicle tèrmic de 2000, per satisfer les necessitats dels ambients extrems aeroespacials.

(2) Avanços de la tecnologia de preparació intel·ligent i de precisió

La preparació contínua i baixa de defectes s’ha convertit en la direcció central. 2022, la primera línia de filatura electrostàtica totalment automatitzada per aconseguir la producció de nanofibres per lots (capacitat d’1 tona \/ dia), tecnologia de modelat composta d’impressió 3D de manera que la complexa precisió controlable de la porositat corporal prefabricava de ± 2%. El sistema d’optimització de processos d’AI reduirà el cicle de recerca i desenvolupament en un 50%, el rendiment s’incrementa fins a més del 90%.

(3) Penetració profunda dels escenaris d'aplicacions a la fabricació de gamma alta

A través de les limitacions dels forns i forns industrials tradicionals, expandint -se fins a l’emmagatzematge i el transport d’energia d’hidrogen (revestiment de fibra trencadissa d’hidrogen), camp de calor de semiconductors (gresol de fibra d’alta puresa), blindatge d’energia nuclear (compostos de fibra absorbint de neutrons) i altres camps emergents. A partir del 2023, la taxa de creixement anual de l’ús de fibra de ceràmica en equips energètics nous és superior al 40%i la quota de mercat de la protecció tèrmica de les naus espacials ha arribat al 35%.

(4) Sistema de fabricació de reciclatge verd per construir un complet

Impulsats per polítiques de protecció ambiental, els processos de preparació de baixes en carboni (com la cobertura de filatura de co₂ supercrítica) van augmentar fins al 60%, la taxa d’utilització del reciclatge de fibra de residus va assolir el 85%. 2025 Objectiu per assolir el consum d’energia de la indústria reduït en un 30%, els productes de fibra respectuosos amb el medi ambient de cromàis no són obligatoris de la substitució de materials tradicionals que contenen toxicitat i per promoure les qualificacions ESG de la indústria de manera exhaustiva.

Zinfon Refractory Technology Co., Ltd

Som un proveïdor de materials refractaris que integra R + D, producció, construcció, magatzematge i comerç.

Estem oferint diversos refractaris de magnesi i alúmina, inclosos productes en forma de forma i en forma de forma, matèries primeres i productes químics relacionats.

Estem certificats a ISO9001, ISO14001, ISO45001 i altres certificacions nacionals i locals de la següent manera:

Envieu consultes ara