Matériau réfractaire léger - fibre céramique

La fibre céramique est un matériau fibreux fabriqué à partir de matériaux inorganiques naturels ou artificiels par différents procédés, ou converti à partir de fibres organiques par traitement thermique à haute température. En plus d'excellentes propriétés mécaniques, il présente également les avantages d'anti-oxydation et d'une bonne stabilité thermique.

1. Types de fibres céramiques

Les variétés de fibres céramiques comprennent principalement des fibres de silicate d'aluminium ordinaires, des fibres de silicate d'aluminium à haute teneur en alumine, des fibres d'alumine polycristalline, des fibres de mullite polycristalline et des fibres céramiques hautes performances. Parmi elles, la fibre de carbure de silicium fait partie des fibres céramiques hautes performances. La fibre de carbure de silicium est une fibre céramique renforcée haute performance importante pour les composites à matrice métallique et à matrice céramique. Il a une excellente résistance à la traction, une résistance au fluage, une résistance à l'oxydation et une compatibilité avec la matrice céramique.

2. Méthode de préparation de la fibre céramique

A.Méthode de moulage physique

Méthode de fibrage à l'état fondu : Une fois la matière première fondue, la fibre est formée par la méthode de soufflage ou la méthode de filage.

Méthode de soufflage : Tout d'abord, la matière première est fondue dans une masse fondue à haute température avec un four à résistance, et un mince flux est formé à travers un orifice à haute température, qui est pulvérisé avec de l'air à haute pression. Sous l'action de l'air à grande vitesse, le liquide fondu est dispersé en particules et des fibres se forment entre les particules.

Méthode de filage : Le liquide fondu à haute température est formé en fibres par la force centrifuge de la rotation à grande vitesse du rouet.

B. Méthode d'imprégnation de la solution de fibres matricielles

La plupart des fibres de la matrice sont des fibres de viscose avec une bonne hydrophilie. Le procédé d'imprégnation de la solution de fibre de matrice consiste à imprégner la fibre de matrice avec une solution de sel inorganique, puis à fritter pour éliminer la fibre de matrice afin d'obtenir la fibre céramique. La résistance des fibres dépend principalement de la porosité de la fibre et de la taille des grains d'oxyde métallique. Cette méthode est simple et facile à vulgariser.

De plus, il peut également être préparé par des procédés de dépôt chimique en phase vapeur, de réaction chimique en phase vapeur et de conversion des précurseurs.

3. Application de fibre céramique

A.Utilisé dans les fours industriels

En tant que matériau d'isolation thermique léger et efficace, la fibre céramique est largement utilisée dans les fours industriels. Cela peut réduire considérablement la charge sur la structure en acier du four et prolonger la durée de vie du corps du four.

B.Peut être utilisé comme matériau filtrant

Les fibres céramiques sont de forme fine et peuvent être utilisées comme matériaux filtrants. L'utilisation de filtres en fibre céramique dans les usines pour filtrer directement les gaz de combustion à haute température peut réduire les besoins en équipement et les coûts de refroidissement du gaz avant le filtrage, et peut réduire la perte de chaleur et le gaspillage de ressources causés par le refroidissement.

C. Fabrication de composites en fibres céramiques

Les composites de fibres céramiques sont des matériaux exceptionnels qui non seulement résistent sans dommage aux changements de température rapides et intenses, mais remplacent également les superalliages métalliques et surpassent ces alliages en termes de résistance à la température, de résistance spécifique et de module spécifique.