陶瓷纖維,具有重量輕、耐高溫、導熱率低、耐腐蝕、抗熱震、抗沖擊、易于加工等特點,是一種輕質耐火材料。按照長度來劃分,陶瓷纖維可以分為短切陶瓷纖維、連續陶瓷纖維兩大類。短切陶瓷纖維,是纖維長度在1-15mm之間的短陶瓷纖維。
短切陶瓷纖維制備流程是,篩選原材料按比例混合,置入電爐等裝置中高溫熔融,利用拉絲工藝拉出纖維并且切斷,再經烘干得到成品。熔融后的陶瓷原材料可以采用熔噴法、離心甩絲法等工藝拉成絲狀,熔噴法是壓縮空氣或高溫水蒸氣來噴吹熔體形成纖維,離心甩絲法是利用高速旋轉離心輥將熔體分散形成纖維。
氧化鋁陶瓷短切纖維,是一種常見的短切陶瓷纖維產品,由微晶構成,兼具晶體材料與纖維材料優點,具有優良的機械性能、熱性能,可根據實際應用需求來選擇纖維長度。氧化鋁陶瓷短切纖維可以用作增強體、填充材料,用來提升陶瓷基復合材料(CMC)、金屬基復合材料(MMC)、聚合物基復合材料(PMC)的抗壓強度、剪切強度、耐高溫性、使用壽命等性能。
從生產方面來看,美國3M公司是代表性陶瓷短切纖維生產商之一,推出有3M Nextel 610氧化鋁陶瓷短切纖維產品,可用作復合材料的填充或加固材料,纖維長度可定制,下游可以應用于航空航天、石油、冶金等行業。
從應用方面來看,意大利3D打印制造商Roboze推出高性能3D打印材料Helios PEEK 2005,是一款短切陶瓷纖維增強PEEK基復合材料,具有優良的機械強度、耐化學腐蝕性、高溫尺寸穩定性,可以替代3D打印金屬材料使用。
新思界
行業分析人士表示,從我國來看,國內短切陶瓷纖維相關專利正在不斷增多,例如哈爾濱工業大學的“一種制備陶瓷纖維預制體專用刺針及其使用方法”,山東工業陶瓷研究設計院有限公司的“一種連續玻璃纖維增強的陶瓷纖維過濾元件及制備方法”,南京赤博環保科技有限公司的“一種陶瓷纖維濾芯及其制備工藝”等,采用的陶瓷纖維均為短切陶瓷纖維。