Propriétés et applications de la fibre céramique
Sep 12, 2018
Les matériaux céramiques présentent les avantages d'un point de fusion élevé, d'une dureté élevée, d'une résistance élevée à l'usure, d'une résistance à l'oxydation, etc., et sont aujourd'hui appelés les trois principaux matériaux solides avec les matériaux métalliques et les matériaux polymères. Les matériaux céramiques sont divisés en céramiques structurales et céramiques fonctionnelles selon la nature et le domaine d'application. Céramique structurelle: La céramique structurelle présente les avantages d'une résistance aux hautes températures, d'une bonne stabilité chimique, d'une résistance à la corrosion difficile, d'une résistance élevée, d'une dureté élevée et d'une bonne conductivité thermique. Selon leurs composants, les céramiques structurales sont divisées en trois catégories : les céramiques oxydes, les céramiques non oxydes, les composites à matrice céramique ; céramique fonctionnelle : La céramique fonctionnelle est un matériau qui utilise ses propriétés non mécaniques. Les céramiques fonctionnelles ont de nombreuses applications dans la biotechnologie, l'aérospatiale, le développement énergétique et d'autres domaines.
Types de fibres céramiques
La fibre céramique est une sorte de matériau réfractaire léger et d'aspect fibreux. Sa longueur de fibre est de 100-250 mm et le diamètre de la fibre est de 2-5 m. Les produits en fibre céramique ont les avantages d'un poids léger, d'une résistance à haute température, d'une petite capacité thermique, d'une bonne isolation thermique et de propriétés d'isolation thermique à haute température, etc., ils sont donc largement utilisés dans l'aviation, la pétrochimie et d'autres domaines. Il existe de nombreux types de fibres céramiques, qui peuvent être divisées en fibres cristallines et fibres de verre selon leur microstructure, parmi lesquelles SiO2 et Al2O3 sont des représentants typiques des fibres de verre ; les fibres céramiques peuvent être divisées en fibres oxydes et fibres non oxydes selon leur composition chimique. Parmi eux, SiC et Si3N4 sont les représentants des fibres non oxydes ; les fibres céramiques peuvent être divisées en trois catégories selon la température d'utilisation : les fibres céramiques de qualité inférieure (800-1100 degré ), les fibres céramiques de qualité moyenne (1100-1300 degré ), les fibres céramiques de qualité supérieure ({{ 14}} degré ) 1500 degrés ).
Application de fibres céramiques
Matériau d'isolation thermique : la fibre céramique a de bonnes propriétés de résistance à haute température, qui peuvent supporter une température élevée de 1500 degrés C ; La fibre céramique a également une bonne fonction d'isolation thermique, qui est principalement déterminée par la structure mixte de la fibre céramique (c'est-à-dire fibre solide et air). Par conséquent, les fibres céramiques peuvent bien résoudre le problème de la mauvaise ténacité des matériaux réfractaires. Les propriétés d'isolation thermique des fibres céramiques font que les produits en fibres céramiques sont largement utilisés dans les parois des fours industriels et les matériaux de construction.
Matériau filtrant à haute température: la fibre céramique a une grande surface spécifique et le matériau filtrant préparé à partir de celle-ci a une pureté de filtration élevée. Dans le même temps, la fibre céramique présente d'excellentes performances en termes de stabilité thermique, de stabilité chimique et de résistance aux chocs thermiques. Par conséquent, les fibres céramiques sont largement utilisées dans les domaines environnementaux, tels que la purification de l'air, le traitement des eaux usées et la filtration des gaz de combustion.
Matériau d'absorption acoustique et d'isolation acoustique : le matériau en fibre céramique a un bon effet d'absorption acoustique et d'isolation acoustique, principalement parce que lorsque l'onde sonore est transmise à l'intérieur du matériau, l'onde sonore et l'air existant dans les pores de la fibre auront un effet visqueux. , et l'onde sonore produira également une résistance de frottement avec la fibre. , ainsi une partie de l'énergie sonore perdue est convertie en énergie thermique. De plus, l'air dans les pores de la fibre produit une conduction thermique lorsqu'il est comprimé, et la conduction thermique provoque également la perte d'énergie sonore, absorbant ainsi les ondes sonores entrantes. Par conséquent, le matériau en fibre céramique a une bonne absorption acoustique et un bon effet d'isolation acoustique, ce qui le rend largement utilisé dans la construction, le transport et d'autres domaines.
Matériau de support de catalyseur : la fibre céramique présente les avantages d'une grande surface spécifique, d'une porosité élevée, d'un bon effet catalytique, etc. Lorsque la fibre céramique chargée de catalyseur est utilisée dans la réaction de diffusion contrôlée, en raison de sa faible résistance à la diffusion, un bon effet catalytique Est obtenu. Par conséquent, la fibre céramique En tant que catalyseur, elle a un grand potentiel d'application dans le domaine de la catalyse.
Matériaux de renforcement et de trempe : L'inconvénient d'une mauvaise ténacité des matériaux céramiques est bien connu, de sorte que les fibres céramiques sont le moyen le plus efficace de durcir les matériaux céramiques. Les fibres céramiques les plus utilisées sont : les fibres longues Al2O3, les fibres longues SiC, etc. Parallèlement, les fibres céramiques peuvent également être utilisées dans la trempe des matériaux métalliques.
Nouveaux matériaux fonctionnels : Les fibres céramiques sont largement utilisées dans les nouveaux matériaux supraconducteurs à haute température, les nouveaux matériaux fonctionnels, tels que les fibres infrarouge lointain, les fibres conductrices, etc. en raison de leurs nombreux avantages.
