陶瓷纤维技术前沿探秘之结构性质和制造方法1

陶瓷纤维是一种集传统绝热材料，耐火材料，优良性能于一体的纤维状轻质耐火材料，主要化学成分为硅酸铝，按其矿物组分为玻璃态纤维和多晶态纤维两大类，玻璃态纤维是物质由熔融的流液态在冷却中形成的一种无定型的固态纤维；多晶纤维多采用胶体喷吹法（或甩丝法）成纤，高温煅烧生成。

陶瓷纤维的直径一般为2mm-5mm，长度多为30mm~50mm，纤维表面呈光滑的圆柱形，横截面通常是圆形，其结构特点是气孔率高（一般大于90%），而且气孔孔径和比表面积大，由于气孔中的空气具有良好的隔热作用，因而纤维中气孔孔径的大小及气孔的性质（开气孔或闭气孔）对其导热性能具有决定性的影响。实际上，陶瓷纤维内部组织结构是一种固态纤维与空气组成的混合结构，其显微结构特点在固相和气相都是以连续的形式存在，因此，在这种结构中，固态物质以纤维状形式存在，并构成连续骨架，而气相则连续存在于纤维材料和骨架间隙之中。正是由于陶瓷纤维具有这种结构，使其气孔率比较高，气孔孔径和比表面积较大，从而使陶瓷纤维具有优良的隔热性能和较小的体积密度，陶瓷纤维制作方法如下：

化学气相反应法：化学气相反映法是以BO为原料，经熔纺制成B:O，纤维，再置于较低的低温度和氨气中加热，使BO，与氨气反应生成膨4氨中间化合物，再将这种晶型不稳定的纤维在张力下进一步在氨气和氨与氮的混合气体中加热至1800度，使之转化成BN纤维，其强度可以高达2.1GPa，模量可以达345GPa。