陶瓷纖維
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陶瓷纖維(Ceramic Fiber)
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陶瓷纖維是指一種纖維狀輕質耐火材料，具有重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低、比熱小及耐機械震動等優點。陶瓷纖維在機械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、電子等行業都得到了廣泛的應用。陶瓷纖維因其結構，使得氣孔率較高、氣孔孔徑和比錶面積較大，從而使陶瓷纖維具有良好的隔熱性能和較小的體積密度．因而在航空航天及原子能等尖端科學技術部門的應用日益增多。被公認為高效節能材料，有“第五能源產品”的美稱。是一種發展前景廣闊的產品[1]。
陶瓷纖維的製造工藝[2]
陶瓷纖維廣泛應用於各類熱工窯爐的絕熱耐高溫材料，由於其容重大大低於其他耐火材料，因而蓄熱很小，隔熱效果明顯，作為爐襯材料可大大降低熱工窯爐的能源損耗．在節能方面為熱工窯爐帶來了一場革命：另一方面它的應用技術和方法對熱工窯爐的砌築同樣帶來了一場革命。目前，“電阻法噴吹成纖、乾法針刺制毯”和“電阻法甩絲成纖、乾法針刺制毯” 仍為國際上陶瓷纖維生產的兩種典型的工藝技術。由於陶瓷纖維的應用範圍越來越擴大，以及隨著高新技術的發展，要求陶瓷纖維產品向功能性方向發展，以滿足特定領域內所需的專用功能性產品。如使產品具有優良的耐高溫性能、機械力學性能、柔韌性能和可紡性能等。
在製造方法方面，熔融法與化學法(膠體法)同時並存且同步發展，以適應不同品種用途的需要。熔融法常用於生產非晶質(玻璃態)纖維，其技術含量低，生產成本低，產品的應用面廣量大，主要用於工業窯爐、加熱裝置耐火、隔熱應用領域中的基礎材料。化學法用於生產多晶晶質纖維，該法技術含量高，生產成本高，附加值也高，但產品仍較少，主要用於1300℃以上高溫工業窯爐的耐火隔熱及航天、航空、核能等尖端技術領域。
化學氣相反應(CVR)法是以B2O3為原料，經熔紡製成B2O3纖維，再置於較低的溫度和氨氣中加熱，使B2O3與氨氣反應生成硼氨中間化合物，再將這種晶型不穩定的纖維在張力下進一步在氨氣或氨與氮的混合氣體中加熱至1800℃，使之轉化成BN纖維，其強度可高達2．1GPa，模量可達345GPa。化學氣相沉積(CVD)法系由鎢芯硼纖維氮化而成．製造時先將硼纖維加熱至560℃進行氧化，再將氧化纖維置於氨中加熱至1000℃～1400℃，反應約6h後即可制得BN纖維。聚合物前軀體法是由聚硼氮烷熔融紡絲製成纖維後進行交聯生產不熔化的纖維，再經裂解製成纖維。Si3N4纖維有兩種製法：一是以氯硅烷和六甲基二硅氮烷為起始原料，先合成穩定的氫化聚硅氮烷。經熔融紡絲製成纖維，再經不熔化和燒制而得到Si3N4纖維：二是以吡啶和二氧化硅烷為原料，在惰性氣體保護下反應生成白色的固體加成物後，於氮氣中進行氨解得到全氫聚硅氮烷後，於氮氣中進行氨解得到全氫聚硅氮烷，再置於烴類有機溶劑中深解配置成紡絲溶液，經乾法紡絲製成纖維，然後在惰性氣體或氨氣中於1100℃～1 200℃溫度下進行熱處理而得到氮化硅纖維。
陶瓷纖維的應用及發展趨勢[1]
1.紡織材料
纖維紡織品採用甩絲棉紗線和增強絲紡織而成，它既具有耐火纖維優良的高溫隔熱、絕緣、耐熱、抗腐、無毒、無害、對環境無不良影響的特性，又具有優於傳統耐火纖維製品的高溫強度、抗機械震動、抗衝擊等優良性能。
2.填密材料和摩擦材料
陶瓷纖維製品具有壓縮回彈性．可以用作高溫填密材料。用硅酸鋁纖維、丁腈橡膠、無機粘結劑、雲母和非膨脹蛭石可以制得一種無石棉的高溫填密材料：用陶瓷纖維、高鋁水泥、合成橡膠和吸水聚合物還可以制得一種在水中具有良好粘接性能的耐水密封材料。陶瓷纖維同玻璃纖維、岩棉一樣，可以用來製造無石棉摩擦材料．這類摩擦材料的特點是摩擦繫數穩定、耐磨性良好、噪音低。
3.鐵電壓電材料
功能陶瓷纖維具有優異的鐵電、介電等性能，是一種理想的鐵電壓電材料。PZT是最重要的鐵電壓電材料。是目前應用最廣泛的鐵電壓電陶瓷纖維，它在超聲材料、智能材料等方面有著很大的應用潛力。
4.過濾材料
陶瓷纖維複合膜是在陶瓷膜技術上發展起來的一種適用於高溫氣體凈化的高性能陶瓷過濾材料．它是由高強多孔陶瓷支撐體和高空隙率的陶瓷纖維複合濾膜組成，與普通陶瓷的陶瓷膜材料相比，在膜材料的透氣性能、熱性能方面有了進一步提高。
5.吸波材料
陶瓷纖維材料．它可以剋服金屬纖維所欠缺的抗氧化以及耐高溫、耐腐蝕等缺點，還具有良好的電磁吸波等性能，可廣泛應用於吸波承載領域，在民用和國防高科技領域有廣闊的應用前景。
1.可溶性陶瓷纖維
礦物纖維成分中引入CaO、MgO、B203、ZrO2、SiO2為主要成分的鹼土硅酸鹽纖維就是一種可溶性的纖維。生物可溶性纖維在人體體液中具有一定可溶解性。減少對人體健康的損害，並能在較高的溫度下持續使用的礦物纖維材料。近幾年來，隨著人們對健康和環保意識的加強和日益重視，發展綠色健康型的陶瓷纖維——生物可溶性陶瓷纖維成為現在市場的主要需求。
2.催化性陶瓷纖維
陶瓷纖維的抗熱衝擊性能和機械柔韌性優於陶瓷蜂窩載體材料，並可根據反應器的形狀成型以滿足不同需要。陶瓷纖維催化劑的擴散阻力很小。因此對於擴散控制的反應，纖維催化劑比粒狀催化劑有高的效能。
