Propriedades e aplicações da fibra cerâmica

Os materiais cerâmicos têm as vantagens de alto ponto de fusão, alta dureza, alta resistência ao desgaste, resistência à oxidação, etc., e são chamados de três principais materiais sólidos hoje, juntamente com materiais metálicos e materiais poliméricos. Os materiais cerâmicos são divididos em cerâmicas estruturais e cerâmicas funcionais de acordo com a natureza e o campo de aplicação. Cerâmica estrutural: A cerâmica estrutural tem as vantagens de resistência a altas temperaturas, boa estabilidade química, não é fácil de corroer, alta resistência, alta dureza e boa condutividade térmica. De acordo com seus componentes, as cerâmicas estruturais são divididas em três categorias: cerâmicas óxido, cerâmicas não óxido, compósitos de matriz cerâmica; cerâmica funcional: A cerâmica funcional é um material que utiliza suas propriedades não mecânicas. As cerâmicas funcionais têm inúmeras aplicações em biotecnologia, aeroespacial, desenvolvimento de energia e outros campos.

Tipos de fibras cerâmicas

A fibra cerâmica é um tipo de material refratário com peso leve e aparência fibrosa. O comprimento da fibra é 100-250mm e o diâmetro da fibra é 2-5m. Os produtos de fibra cerâmica têm as vantagens de peso leve, resistência a altas temperaturas, pequena capacidade de calor, bom isolamento térmico e propriedades de isolamento térmico de alta temperatura, etc., por isso são amplamente utilizados na aviação, petroquímica e outros campos. Existem muitos tipos de fibras cerâmicas, que podem ser divididas em fibras cristalinas e fibras de vidro de acordo com sua microestrutura, entre as quais SiO2 e Al2O3 são representantes típicos de fibras de vidro; As fibras cerâmicas podem ser divididas em fibras óxido e fibras não óxido de acordo com sua composição química. Entre eles, SiC e Si3N4 são os representantes das fibras não óxidos; As fibras cerâmicas podem ser divididas em três categorias de acordo com a temperatura de uso: fibras cerâmicas de baixo grau (800-1100 grau), fibras cerâmicas de grau médio (1100-1300 grau), fibras cerâmicas de alto grau ({{ 14}} grau) 1500 graus).

Aplicação de fibra cerâmica

Material de isolamento térmico: a fibra cerâmica possui boas propriedades de resistência a altas temperaturas, que podem suportar altas temperaturas de 1500 graus C; a fibra cerâmica também tem uma boa função de isolamento térmico, que é determinada principalmente pela estrutura mista da fibra cerâmica (ou seja, fibra sólida e ar). Portanto, as fibras cerâmicas podem resolver bem o problema da baixa tenacidade dos materiais refratários. As propriedades de isolamento térmico das fibras cerâmicas tornam os produtos de fibra cerâmica amplamente utilizados em paredes de fornos industriais e materiais de construção.

Material filtrante de alta temperatura: a fibra cerâmica possui uma grande área de superfície específica e o material filtrante preparado a partir dela possui alta pureza de filtração. Ao mesmo tempo, a fibra cerâmica apresenta um desempenho mais excelente em termos de estabilidade térmica, estabilidade química e resistência ao choque térmico. Portanto, as fibras cerâmicas são amplamente utilizadas em campos ambientais, como purificação do ar, tratamento de esgoto e filtragem de gases de combustão.

Absorção de som e material de isolamento de som: O material de fibra cerâmica tem boa absorção de som e efeito de isolamento de som, principalmente porque quando a onda sonora é transmitida para o interior do material, a onda sonora e o ar existente nos poros da fibra terão um efeito viscoso , e a onda sonora também produzirá resistência ao atrito com a fibra. , então parte da energia sonora perdida é convertida em energia térmica. Além disso, o ar nos poros da fibra produz condução de calor quando comprimido, e a condução de calor também causa perda de energia sonora, absorvendo assim as ondas sonoras que chegam. Portanto, o material de fibra cerâmica tem boa absorção de som e efeito de isolamento acústico, o que o torna amplamente utilizado na construção, transporte e outros campos.

Material de suporte do catalisador: a fibra cerâmica tem as vantagens de grande área de superfície específica, alta porosidade, bom efeito catalítico, etc. Quando a fibra cerâmica carregada com catalisador é usada na reação de difusão controlada, devido à sua pequena resistência à difusão, um bom efeito catalítico é obtido. Portanto, a fibra cerâmica como catalisador tem grande potencial de aplicação no campo da catálise.

Materiais de reforço e endurecimento: A desvantagem da baixa tenacidade dos materiais cerâmicos é bem conhecida, portanto, as fibras cerâmicas são a maneira mais eficaz de endurecer os materiais cerâmicos. As fibras cerâmicas mais utilizadas são: fibras longas Al2O3, fibras longas SiC, etc. Ao mesmo tempo, as fibras cerâmicas também podem ser usadas no endurecimento de materiais metálicos.

Novos materiais funcionais: As fibras cerâmicas são amplamente utilizadas em novos materiais supercondutores de alta temperatura, novos materiais funcionais, como fibras de infravermelho distante, fibras condutoras, etc. devido às suas muitas vantagens.