陶瓷纤维是服务于高温技术的基础材料,与各种工业窑炉有极为密切的关系。这是由于它具有许多其他材料无法比拟的优异热学性能,许多陶瓷纤维具有超过2000℃的熔点和1000℃以上的使用温度,低导热系数,高温下化学稳定性强等。以下将逐一介绍一些陶瓷纤维重要的性能。
抗热震性指陶瓷纤维制品在温度急剧变化条件下抵抗产生开裂、剥落、断裂等损伤的能力,又称为抗热冲击性,抗温度急变化性,耐急冷、急热性等。
陶瓷纤维的抗热震性能是任何致密或轻质耐火材料无法比拟的。一般致密耐火砖在经过若干次急冷急热后便会产生龟裂,甚至剥落、断裂。而陶瓷纤维制品是由直径2一5娜的纤维相互交织在一起,构成气孔率>90%的多孔制品,并且质地柔软、富有弹性。这些特性使纤维制品在温度急剧变化的条件下,具有优良的缓冲热应力,保持各方向自由伸长等有利于抗热震损伤的能力,因此它在工业窑炉
中被广泛用于内壁耐火材料。由于在使用中无需考虑热膨胀应力,纤维壁衬施工后不必烘炉,不受升、降温限制,因此在工业窑炉设计时,亦可不必考虑纤维壁衬热膨胀应力和留膨胀缝等问题。加之纤维制品体积密度小,使工业窑炉炉体钢结构轻型化,又节约了筑炉钢材用量。
导热系数是物质一种物理性质,它表征物质的导热能力。在各种物质中以气体导热系数值最小。而陶瓷纤维就具有接近空气的导热率,是因为陶瓷纤维由固态维和空气组成的混合结构,极高的气孔率,大量低导热率空气充满于气孔中,并破坏了固态分子的连续网络结构,从而获得优良的绝热性能。并且气孔直径越小,沿热流方向由固态纤维分割成密闭状态的气孔数量越多,则陶瓷纤维的绝热性能越好。由于其出色的绝热性能陶瓷纤维常用做高温隔热材料,如高温炉内衬,各种耐热涂层等。