普通硅酸鋁纖維本身的耐火度是很高的,但其使用溫度一般不能超過1000℃,這主要是由于硅酸鋁纖維是玻璃體,它們?cè)诟邷叵麻L期使用會(huì)結(jié)晶,晶粒不斷長大,導(dǎo)致纖維的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,強(qiáng)度大幅度降低到不能承受纖維工作應(yīng)承受的應(yīng)力,纖維結(jié)構(gòu)受到破壞,粉化。溫度越高,高溫下的時(shí)間越長,粉化越嚴(yán)重。這就是玻璃質(zhì)的硅酸鋁纖維通常不能長期在高于1000℃的溫度下使用的原因。為了提高硅酸鋁纖維的使用溫度,應(yīng)盡可能阻止莫來石晶體的析出,特別是阻礙莫來石晶體的長大,通過以下幾個(gè)措施可以提高硅酸鋁纖維的使用溫度。
降低雜質(zhì)含量提高纖維的純度,即制得所謂高純硅酸鋁纖維。硅酸鋁纖維的主要原料為黏土、石英等,主要雜質(zhì)為CaO、K2O、NaO、Fe2O3等,這些雜質(zhì)降低硅酸鋁玻璃熔化溫度,促進(jìn)莫來石的析晶與晶粒長大。因而降低雜質(zhì)含量,提高純度,有助于提高使用溫度。
提高普通硅酸鋁纖維的氧化鋁含量可以降低方石英的析出量,提高莫來石的析出量。莫來石晶粒長大速度較慢,對(duì)玻璃相結(jié)構(gòu)破壞較小,可減弱纖維的加熱收縮。高鋁硅酸鋁纖維的加熱收縮要明顯低于普通硅酸鋁纖維和高純硅酸鋁纖維。由于Al2O3 含量高,熔化與成纖都比較困難,所得到的纖維細(xì)而短,強(qiáng)度低,生產(chǎn)能耗也較高,生產(chǎn)和使用已逐漸減少。
添加Cr2O3,即所謂含鉻硅酸鋁纖維,添加Cr2O3的纖維中,Cr2O3分布于莫來石晶粒之間,有效地阻礙莫來石晶粒的相互燒結(jié)、長大,減少了纖維的加熱收縮,提高了纖維的使用溫度。但是,隨著溫度的提高,Cr2O3的揮發(fā)性大,其所起的作用將逐步減弱,此外,氧化鉻可能會(huì)造成環(huán)境污染,因此,含鉻硅酸鋁纖維的使用也在減少。
添加氧化鋯,即所謂含鋯硅酸鋁纖維。該材料是以工業(yè)氧化鋁、鋯英石、氧化鋯為原料,經(jīng)熔化成纖得到的纖維。由于氧化鋯的存在,分隔了析出的莫來石和方石英晶核,起到了晶粒作用;氧化鋯的存在對(duì)纖維有增強(qiáng)作用,提高了纖維的強(qiáng)度,可以抵抗由于結(jié)晶而產(chǎn)生的應(yīng)力,降低了“粉化”破壞而產(chǎn)生的危害。
小編:ZiYu