Tính chất và ứng dụng sợi gốm

Vật liệu gốm sứ có ưu điểm là nhiệt độ nóng chảy cao, độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao, chống oxi hóa,… được mệnh danh là ba vật liệu rắn chủ yếu hiện nay cùng với vật liệu kim loại và vật liệu polyme. Vật liệu gốm được chia thành gốm cấu trúc và gốm chức năng theo tính chất và lĩnh vực ứng dụng. Gốm kết cấu: Gốm kết cấu có ưu điểm là chịu nhiệt độ cao, ổn định hóa học tốt, không dễ bị ăn mòn, độ bền cao, độ cứng cao, dẫn nhiệt tốt. Theo thành phần của chúng, gốm kết cấu được chia thành ba loại: gốm oxit, gốm không oxit, vật liệu tổng hợp nền gốm; gốm sứ chức năng: Gốm sứ chức năng là một vật liệu sử dụng các đặc tính phi cơ học của nó. Gốm sứ chức năng có nhiều ứng dụng trong công nghệ sinh học, hàng không vũ trụ, phát triển năng lượng và các lĩnh vực khác.

Các loại sợi gốm

Sợi gốm là một loại vật liệu chịu lửa có trọng lượng nhẹ và dạng sợi. Chiều dài sợi của nó là 100-250 mm và đường kính sợi là 2-5 m. Sản phẩm sợi gốm có ưu điểm nhẹ, chịu được nhiệt độ cao, nhiệt dung nhỏ, khả năng cách nhiệt tốt, cách nhiệt ở nhiệt độ cao… nên được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, hóa dầu và các lĩnh vực khác. Có nhiều loại sợi gốm, có thể chia thành sợi kết tinh và sợi thủy tinh theo cấu trúc vi mô của chúng, trong đó SiO2 và Al2O3 là những đại diện tiêu biểu của sợi thủy tinh; sợi gốm có thể được chia thành sợi oxit và sợi không oxit tùy theo thành phần hóa học của chúng. Trong số đó, SiC và Si3N4 là những đại diện của sợi không oxit; Sợi gốm có thể được chia thành ba loại theo nhiệt độ sử dụng: sợi gốm cấp thấp (800-1100 độ), sợi gốm trung cấp (1100-1300 độ), sợi gốm cao cấp ({{ 14}} độ) 1500 độ).

Ứng dụng sợi gốm

Vật liệu cách nhiệt: sợi gốm có đặc tính chịu nhiệt độ cao tốt, có thể chịu nhiệt độ cao 1500 độ C; Sợi gốm cũng có chức năng cách nhiệt tốt, điều này chủ yếu được quyết định bởi cấu trúc hỗn hợp của sợi gốm (tức là sợi rắn và không khí). Vì vậy, sợi gốm có thể giải quyết tốt vấn đề độ dẻo dai kém của vật liệu chịu lửa. Đặc tính cách nhiệt của sợi gốm làm cho các sản phẩm sợi gốm được sử dụng rộng rãi trong các bức tường lò công nghiệp và vật liệu xây dựng.

Vật liệu lọc nhiệt độ cao: sợi gốm có diện tích bề mặt riêng lớn và vật liệu lọc được chuẩn bị từ nó có độ tinh khiết lọc cao. Đồng thời, sợi gốm cho thấy hiệu suất tuyệt vời hơn về độ ổn định nhiệt, ổn định hóa học và khả năng chống sốc nhiệt. Vì vậy, sợi gốm được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực môi trường, chẳng hạn như lọc không khí, xử lý nước thải và lọc khí thải.

Vật liệu tiêu âm, cách âm: Vật liệu sợi gốm có tác dụng tiêu âm và cách âm rất tốt, chủ yếu là do khi truyền sóng âm vào bên trong vật liệu, sóng âm và không khí tồn tại trong các lỗ sợi sẽ có hiệu ứng nhớt. , và sóng âm thanh cũng sẽ tạo ra lực cản ma sát với sợi quang. , do đó một phần năng lượng âm thanh bị mất được chuyển thành nhiệt năng. Ngoài ra, không khí trong các lỗ sợi tạo ra sự dẫn nhiệt khi bị nén, và sự dẫn nhiệt cũng làm mất năng lượng âm thanh, do đó hấp thụ sóng âm thanh tới. Vì vậy, vật liệu sợi gốm có tác dụng tiêu âm, cách âm rất tốt nên được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, giao thông và các lĩnh vực khác.

Vật liệu mang chất xúc tác: sợi gốm có ưu điểm là diện tích bề mặt riêng lớn, độ xốp cao, hiệu quả xúc tác tốt, v.v. Khi sợi gốm được nạp chất xúc tác được sử dụng trong phản ứng khuếch tán có kiểm soát, do sức cản khuếch tán nhỏ của nó, hiệu ứng xúc tác tốt thu được. Vì vậy, sợi gốm Là một chất xúc tác, nó có tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực xúc tác.

Vật liệu tăng cường và tạo độ dẻo dai: Nhược điểm của vật liệu gốm sứ kém dẻo dai đã được biết đến, vì vậy sợi gốm là cách hiệu quả nhất để làm cứng vật liệu gốm sứ. Các loại sợi gốm được sử dụng rộng rãi nhất là: sợi dài Al2O3, sợi dài SiC,… Đồng thời, sợi gốm cũng có thể được sử dụng trong việc gia cố các vật liệu kim loại.

Vật liệu chức năng mới: Sợi gốm được sử dụng rộng rãi trong vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao mới, vật liệu chức năng mới, chẳng hạn như sợi hồng ngoại xa, sợi dẫn điện, v.v. do có nhiều ưu điểm.