Kerge tulekindel materjal - keraamiline kiud

Keraamiline kiud on kiudmaterjal, mis on valmistatud looduslikest või tehislikest anorgaanilistest materjalidest erinevate protsesside abil või muundatud orgaanilistest kiududest kõrgel temperatuuril kuumtöötlemise teel. Lisaks suurepärastele mehaanilistele omadustele on sellel ka antioksüdatsioonivastane ja hea termiline stabiilsus.

1. Keraamiliste kiudude tüübid

Keraamiliste kiudude sordid hõlmavad peamiselt tavalisi alumiiniumsilikaatkiude, kõrge alumiiniumoksiidisisaldusega alumiiniumsilikaatkiude, polükristallilisi alumiiniumoksiidi kiude, polükristallilisi mulliitkiude ja suure jõudlusega keraamilisi kiude. Nende hulgas on ränikarbiidkiud üks suure jõudlusega keraamilisi kiude. Ränikarbiidkiud on oluline suure jõudlusega tugevdatud keraamiline kiud metallmaatriksi ja keraamilise maatriksi komposiitide jaoks. Sellel on suurepärane tõmbetugevus, roomamiskindlus, oksüdatsioonikindlus ja ühilduvus keraamilise maatriksiga.

2. Keraamilise kiu valmistamismeetod

A.Füüsikaline vormimismeetod

Sulakiustamise meetod: pärast toormaterjali sulamist moodustatakse kiud puhumis- või ketrusmeetodil.

Puhumismeetod: Esmalt sulatatakse tooraine takistusahjuga kõrgtemperatuurseks sulamiks ja läbi kõrgtemperatuurse ava moodustub õhuke vool, mis pihustatakse kõrgsurveõhuga. Kiire õhu toimel hajub sulavedelik osakesteks ja osakeste vahele moodustuvad kiud.

Ketrusmeetod: kõrgel temperatuuril sulanud vedelik moodustatakse ketrusratta suurel kiirusel pöörleva tsentrifugaaljõu toimel kiududeks.

B. Maatrikskiu lahusega immutamise meetod

Enamik maatrikskiude on hea hüdrofiilsusega viskooskiud. Maatrikskiu lahusega immutamise meetod seisneb maatrikskiu immutamises anorgaanilise soolalahusega ja seejärel paagutamises, et eemaldada maatrikskiud, et saada keraamiline kiud. Kiu tugevus sõltub peamiselt kiu poorsusest ja metalloksiidi terade suurusest. See meetod on lihtne ja seda on lihtne populariseerida.

Lisaks saab seda valmistada ka keemilise aurustamise-sadestamise, keemilise aurureaktsiooni ja lähteainete muundamise meetoditega.

3. Keraamilise kiu pealekandmine

A.Kasutatakse tööstuslikes ahjudes

Kerge ja tõhusa soojusisolatsioonimaterjalina kasutatakse keraamilist kiudu tööstuslikes ahjudes laialdaselt. See võib oluliselt vähendada ahju teraskonstruktsiooni koormust ja pikendada ahju korpuse kasutusiga.

B.Saab kasutada filtrimaterjalina

Keraamilised kiud on õhukese kujuga ja neid saab kasutada filtrimaterjalina. Keraamiliste kiudfiltrite kasutamine tehastes kõrge temperatuuriga suitsugaaside otseseks filtreerimiseks võib vähendada seadmete nõudeid ja kulusid enne filtreerimist gaasi jahutamiseks ning vähendada jahutamisest tingitud soojuskadu ja ressursi raiskamist.

C. Keraamiliste kiudude komposiitide valmistamine

Keraamilised kiudkomposiidid on erakordsed materjalid, mis mitte ainult ei pea vastu kiiretele ja intensiivsetele temperatuurimuutustele ilma kahjustamata, vaid asendavad ka metallilisi supersulameid ning ületavad selliseid sulameid temperatuurikindluse, eritugevuse ja erimooduli poolest.