耐火纖維材料簡介

耐火纖維材料，用耐火纖維制成的高性能高溫隔熱材料。分為非晶質(zhì)耐火纖維和多晶質(zhì)耐火纖維兩類。可用類似紡織和造紙工藝加工成各種耐火纖維制品，如毯和氈，紙，繩和帶，異形制品等。用作窯爐內(nèi)襯材料，各種隔熱材料，高溫密封、充填襯墊或過濾材料，吸聲材料等。與普通耐火材料相比，容重?。ㄖ挥休p質(zhì)耐火材料的1/5～1/10），熱導(dǎo)率和熱容量低（約為輕質(zhì)磚的1/3），熱穩(wěn)定性和抗機械震動性能優(yōu)良。用它作工業(yè)窯爐內(nèi)襯，可節(jié)能20%～30%，且爐襯厚度可減少1/2，鋼材節(jié)省50%。

纖維材料的結(jié)構(gòu)十分特別，首先它并不是通常意義上的連續(xù)介質(zhì)，在纖維材料的內(nèi)部存在大量的纖維與纖維、纖維與空氣的界面，纖維與纖維之間的連接非常松散，在力學(xué)特性上具有十分獨特的模量;其次，纖維材料中的孔隙是纖維之間自然形成的空隙，這些孔隙都是貫通孔隙，這使得纖維材料的有效孔隙率非常高；再次，纖維是一種長徑比很大的物質(zhì)形態(tài)，直徑又十分的細(xì)小，容易發(fā)生彎曲變形，因此纖維材料也十分的柔軟，形狀適應(yīng)性非常好。對此Pan認(rèn)為纖維材料的一些特性與軟物質(zhì)結(jié)構(gòu)（soft material）更為接近。從微觀結(jié)構(gòu)角度看，非織造或氈化法生產(chǎn)的纖維材料與植物或動物細(xì)胞極為相似。

纖維材料在紡織服裝領(lǐng)域如此璀璨，讓很多人忽視了它在其他領(lǐng)域上的應(yīng)用。誠然，在化學(xué)纖維出現(xiàn)以前，由于天然纖維在力學(xué)性能、對惡劣環(huán)境適應(yīng)能力上的不足，纖維材料在工程領(lǐng)域的應(yīng)用較少，一般只是用作隔熱材料，如蓄熱取暖設(shè)備、工業(yè)用爐、發(fā)電設(shè)備等。在19世紀(jì)末期化學(xué)纖維發(fā)明之后，通過化學(xué)合成技術(shù)，能夠生產(chǎn)出具有著高強、高模量、耐高溫、耐腐蝕、阻燃等特性的化學(xué)纖維，極大的彌補了天然纖維在性能上的不足。

得益于化學(xué)纖維的進(jìn)步，纖維材料被材料科學(xué)所認(rèn)識。由于纖維材料結(jié)構(gòu)上的特殊性，纖維材料有著傳統(tǒng)固體材料不可比擬的物理學(xué)特性，加之其重量輕、可以整體成型的特點，受到各個領(lǐng)域重視。上世紀(jì)20年代，波音公司就已經(jīng)使用紡織結(jié)構(gòu)來增強飛機的機翼。在波音公司新機型波音787上，纖維復(fù)合材料的使用量已經(jīng)達(dá)到了50%。纖維材料在建筑上的應(yīng)用已有近40年的歷史，包括了蓬帆布材料、膜結(jié)構(gòu)材料、防水材料、纖維增強復(fù)合材料等。這些材料不僅有美化、裝飾作用，還具有質(zhì)輕、高強、保溫、可回收、可降解、可再生等特點，屬于現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的新型材料。在醫(yī)用材料中，從縫合線到人造皮膚、人造血管、人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、人工韌帶，乃至人工腎、人工肝、人工肺、人工心臟等，都大量的應(yīng)用了纖維材料。