耐火纖維增強(qiáng)涂料概述

耐火纖維增強(qiáng)涂料是由硅酸鹽的衍生物和三氧化二鋁膠體以及無定型高溫氧化物在一定的條件，按一定的比例配制而成的快速膠結(jié)綠色稠狀物。

把高溫纖維涂料噴涂在纖維制品表面后，在室溫下，由于涂料中自由水的蒸發(fā)，膠體逐漸凝結(jié)成多分子的膠體顆粒，進(jìn)而變成一些相互膠結(jié)的細(xì)線狀結(jié)構(gòu)，牢固地吸附在纖維和顆粒表面，使表面產(chǎn)生膠結(jié)。當(dāng)開始升溫時，涂料中殘存的自由水分繼續(xù)蒸發(fā)，并且開始析出結(jié)晶水，導(dǎo)致膠粒進(jìn)一步縮合，使涂層進(jìn)一步硬化。隨著溫度的不斷升高，表面涂層的強(qiáng)度也進(jìn)一步加強(qiáng)，并且在較低的溫度范圍內(nèi)，涂料中的高溫氧化物與非晶質(zhì)玻璃相中的物質(zhì)相結(jié)合，逐漸陶瓷化。

在使用涂料時，先將涂料攪拌均勻，選擇纖維氈、纖維板比較平整的面為涂刷面，分兩次涂刷，第一次半干后，可進(jìn)行第二次，涂層要求均勻，其厚度為0.3mm左右。陰干后即可開始以升溫使涂料硬化。

將涂料噴涂在耐火纖維的表層上，形成緊固的硬化層，從而使抗氣流沖刷速度提高，減少纖維氈的高溫收縮率，減少粉塵污染等，可取得較好的節(jié)能效果。

中文名稱

耐火纖維噴涂料

英文名稱

refractory fiber spraying materials

定　　義

用噴射機(jī)進(jìn)行噴射施工的由耐火纖維和耐火粉料、結(jié)合劑和外加劑組成的混合泥料。根據(jù)使用溫度不同可采用不同的耐火纖維。耐火纖維噴涂料的容重較小、導(dǎo)熱系數(shù)小。一般用做工業(yè)爐窯的隔熱襯和工作襯。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），無機(jī)非金屬材料（二級學(xué)科），耐火材料（三級學(xué)科）

耐火纖維分為非晶質(zhì)（玻璃態(tài)）和多晶質(zhì)（結(jié)晶態(tài)）兩大類。非晶質(zhì)耐火纖維，包括硅酸鋁質(zhì)、高純硅酸鋁質(zhì)、含鉻硅酸鋁質(zhì)和高鋁質(zhì)耐火纖維。多晶質(zhì)耐火纖維，包括莫來石纖維、氧化鋁纖維和氧化鋯纖維。（表1）也有按耐火纖維最高允許使用溫度分類的。（表2）

表1 耐火纖維的分類

表2 耐火纖維在不同氣氛下的使用溫度

注：表中纖維種類是美國、日本和西歐一些國家的分類。

硅酸鋁質(zhì)耐火纖維用雜質(zhì)含量較低的粘土熟料（焦寶石）作為原料，經(jīng)1800～2000℃高溫熔融、噴吹或甩絲成纖，纖維中Al₂O₃含量45%左右，長期使用溫度不超過1000℃。

高純硅酸鋁耐火纖維采用工業(yè)氧化鋁和高純硅石砂或石英砂作原料，亦可加入少量B₂O₃，或ZrO₂等作為添加劑，經(jīng)配料混合、熔融噴吹或甩絲成纖，制成的纖維含Al₂O₃50%左右，Al₂O₃ SiO₂> 99%，最高使用溫度1260℃，長期使用溫度約1100℃。

含鉻硅酸鋁耐火纖維以工業(yè)氧化鋁、硅石粉和氧化鉻為原料，按照硅石粉40%～60%、工業(yè)氧化鋁40%～55%，氧化鉻3%～6%配料，經(jīng)熔融噴吹或甩絲成纖，最高使用溫度1400℃，長期使用溫度1150～1200℃。

高鋁耐火纖維以工業(yè)氧化鋁和高純硅石作為主要原料，配合料經(jīng)熔融噴吹或甩絲成纖，得到氧化鋁含量58%以上的高純度玻璃態(tài)硅酸鋁耐火纖維。最高使用溫度1400℃，長期使用溫度為1200℃。

莫來石質(zhì)耐火纖維用氯化鋁、金屬鋁粉、硅溶膠、冰乙酸及各種有機(jī)添加劑作原料，經(jīng)制膠、纖維化、熱處理等工藝過程，制得Al₂O₃72%～80%的多晶纖維，其主成分為莫來石，使用溫度1300～1500℃。

氧化鋁耐火纖維用氯化鋁、金屬鋁粉、硅溶膠、冰乙酸和各種有機(jī)添加劑作原料，經(jīng)制膠，纖維化，熱處理等工藝過程，制得Al₂O₃95%左右、SiO₂約5%的多晶纖維，其主要礦物成分為θ-Al₂O₃或α-Al₂O₃，使用溫度1400～1600℃。

氧化鋯耐火纖維用醋酸鋯、氧氯化鋯及YCl₃、MgCl₂、CaCl₂等作原料，經(jīng)制膠、纖維化、熱處理等工藝過程，制得主成分為ZrO₂（含穩(wěn)定劑）大于98%的耐火纖維，使用溫度1600℃。

美國、日本和西歐的一些國家，通常按耐火纖維的最高允許使用溫度進(jìn)行分類，其方法是把耐火纖維樣品加熱保溫24h，其線收縮接近并小于2.5%時的溫度作為分類溫度。實際允許最高長期使用溫度要比分類溫度低，在氧化氣氛下允許最高長期使用溫度應(yīng)比分類溫度低100～150℃，在還原氣氛下應(yīng)低200～250℃，在真空氣氛下應(yīng)低400～450℃。

耐火纖維氈是以耐火纖維為原料，加入結(jié)合劑，經(jīng)加壓成型的隔熱耐火纖維制品。根據(jù)使用結(jié)合劑的品種和生產(chǎn)工藝不同，耐火纖維氈可分為耐火纖維濕法氈(真空成型氈)、耐火纖維干法氈和耐火纖維濕氈。

中文名稱

耐火纖維氈

英文名稱

refractory fiber felt

定　　義

以耐火纖維為原料，加入結(jié)合劑，經(jīng)加壓成型的隔熱耐火纖維制品。如采用濕法加工工藝，加入的結(jié)合劑可為甲基纖維素或乳膠。制品具有適宜的柔軟性和強(qiáng)度、容重范圍大、耐高溫、低熱容。用于高溫隔熱、密封等。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），無機(jī)非金屬材料（二級學(xué)科），耐火材料（三級學(xué)科）