歡迎您來到榮盛集團【鄭州榮盛窯爐耐火材料有限公司】官方網(wǎng)站!
陶瓷纖維澆注料是一種新型耐火材料,它集重質耐火澆注料和輕質隔熱澆注料的點于一體,既具備高強度、耐高溫的性能,又具備低體積密度、低導熱率的隔熱性能到目前為止,不論是還是國外研制生產(chǎn)的陶瓷纖維澆注料,其工藝過程基本上是:將陶瓷纖維棉破碎后直接摻入各種不定形耐火材料中。根據(jù)耐火度的不同來選用不同種類的基質料和結合劑,將破碎后的陶瓷纖維加在這些散狀料中,經(jīng)攪拌、加水(加水量達到40%~90%其收縮大)和澆注成型后,破碎的陶瓷纖維分散度不好,大多都以云片狀或團絮狀大小不均勻的形式存在。雖然陶瓷纖維澆注料體輕隔熱,但是澆注料的強度很低、收縮很大,并且也沒有真正發(fā)揮陶瓷纖維隔熱的全部特性,也就是說,陶瓷纖維在與耐火散狀料混合后,纖維的多孔性能大多被破壞,多處被耐火泥漿灌滿,直接影響到這個產(chǎn)品的整體強度和佳隔熱效果。
粒狀陶瓷纖維澆注料,既具備了重質耐火澆注料的耐高溫、高強度和高溫下的低收縮率,又具備了輕質隔熱澆注料的低導熱率和高抗熱震性。粒狀陶瓷纖維澆注料在500℃時導熱系數(shù)為0.48W/m·k左右。高強輕質澆注料的出現(xiàn),改善了爐墻整體澆注的保溫絕熱效果,但大多輕質隔熱澆注料的使用溫度低、強度小。目前的氧化鋁空心球耐火澆注料和莫來石高強輕質澆注料,在110℃烘干的耐壓強度雖然達到12~18MPa,在高溫下卻提高很少,僅在25MPa,在500℃時導熱系數(shù)<0.8W/m·k,仍然比粒狀陶瓷纖維澆注料導熱系數(shù)大一倍左右。
1.基本理化指標。粒狀陶瓷纖維澆注料基本理化指標來自標準試塊(160mm×40mm×40mm導熱系數(shù)分別采用了熱線法和平板法),近50塊的數(shù)據(jù)統(tǒng)計平均結果。
2.抗熱震穩(wěn)定性。抗熱震穩(wěn)定性指標測試方法:標準試塊(160mm×40mm×40mm)110℃×24h烘干后,測其抗折強度為起始強度,再放入電爐加溫到1100℃保溫15分鐘,投入到(水溫保持在15℃~35℃)流動水中約5分鐘冷卻,每冷卻10次測一次抗折強度,后將數(shù)據(jù)繪制成曲線。
添加陶瓷纖維顆粒的澆注料,纖維顆粒是高氣孔率結構,纖維顆粒相互之間碰撞和摩擦下來的超細粉末穴即晶須雪約10%左右存在于澆注料基質材料中(長度在15~50μm之間),在澆注料內形成橋接和誘導裂紋偏移作用,此外纖維的晶須阻礙應力拔出效應,這些功能都提高了澆注料的抗熱震性。
在澆注料中的骨料為陶瓷纖維顆粒,應力沿顆粒圓周表面轉向偏移,消耗了裂紋的擴展能,進入顆粒內的應力又得到釋放,從而提高了抗熱震穩(wěn)定性。重要的是,纖維顆粒是由分散均勻穴長徑比10~20雪纖維制成的,其微觀組織由纖維桿交錯編織的,單位體積內氣孔率高。在澆注料的基體組織承受應力的情況下,纖維顆粒發(fā)揮了阻礙和釋放應力的功能。
3.保持高強度。陶瓷纖維澆注料制品中的纖維形狀,決定了這種澆注料成型后的強度和佳絕熱效果,粒狀陶瓷纖維以球柱體作為骨料存在于耐火基質料中,對整個制品機械性能有很大的影響:
①球柱狀造成的應力小,而帶有尖角與規(guī)則形狀的骨料能形成很大的應力;
②骨料在相同的體積下,球柱狀的表面小,因而削弱基體的有效面積小;
③球柱狀沒有破壞制品的連貫性,片狀和無規(guī)則骨料和散狀耐火纖維棉交叉貫穿分布,因而切割基體嚴重。由于上述3方面原因,球柱狀纖維骨料能利用耐火材料基體強度的70%~90%,而其他尖角狀和片狀陶瓷纖維棉料只能發(fā)揮30%左右。
4.低導熱系數(shù)。除氫氣外,大多數(shù)氣體都包括空氣,在靜止狀態(tài)下都是一種低導熱系數(shù)和低熱容量的物質。陶瓷纖維的導熱系數(shù)接近于氣體,這是因為陶瓷纖維是由固態(tài)纖維桿交織而成的,空隙中充滿了空氣,空氣率達90%左右。大量空氣充填破壞了固態(tài)分子的連貫網(wǎng)絡結構,從而使陶瓷纖維具有良的高溫隔熱保溫性能。高溫隔熱材料大多是以無機非金屬為基質的,多相、不均勻、多晶體和多氣孔的耐火陶瓷。氣體的體積比例大多情況下在70%~90%之間。這種材料在多數(shù)情況下具有連續(xù)分布的氣孔。陶瓷纖維的微觀結構中有連續(xù)的氣孔相,也有分割成不是彼此相連的氣孔倉存在。
纖維桿交織沒有方向性,固體相導熱只能按照纖維桿的方向進行,所以固相的導熱并不完全垂直于熱面,有時候傳遞的途徑曲折迂回,這樣也影響了纖維中固相的導熱效果。另外,固相間80%是點線接觸,所以固相導熱傳遞過程也是一個熱阻增大的過程。而氣相和氣孔率越高,阻礙傳熱效果越好,對流的強度主要與溫差有關,而與平均溫度無關,因為單位氣孔兩端溫差很小,氣體在各氣孔的對流傳熱甚微。進入到纖維內部得熱氣流受氣壓也與固相纖維桿一起形成了一個密實體屏蔽,阻礙著熱氣體侵入。
粒狀陶瓷纖維澆注料適應高溫承壓的熱工設備保溫隔熱,如高溫回轉窯隔熱層、高爐熱風爐工作襯等,粒狀耐火纖維顆粒可作為骨料,在鎂質澆注料、中重質噴涂料中,獲得高強、高韌、耐磨和低導熱率爐襯。
上一篇:耐火粘土的工藝特性及主要用途
下一篇:雜質及添加物對莫來石的影響
相關文章Related articles
客服中心