陶瓷纤维,具有重量轻、耐高温、导热率低、耐腐蚀、抗热震、抗冲击、易于加工等特点,是一种轻质耐火材料。按照长度来划分,陶瓷纤维可以分为短切陶瓷纤维、连续陶瓷纤维两大类。短切陶瓷纤维,是纤维长度在1-15mm之间的短陶瓷纤维。
短切陶瓷纤维制备流程是,筛选原材料按比例混合,置入电炉等装置中高温熔融,利用拉丝工艺拉出纤维并且切断,再经烘干得到成品。熔融后的陶瓷原材料可以采用熔喷法、离心甩丝法等工艺拉成丝状,熔喷法是压缩空气或高温水蒸气来喷吹熔体形成纤维,离心甩丝法是利用高速旋转离心辊将熔体分散形成纤维。
氧化铝陶瓷短切纤维,是一种常见的短切陶瓷纤维产品,由微晶构成,兼具晶体材料与纤维材料优点,具有优良的机械性能、热性能,可根据实际应用需求来选择纤维长度。氧化铝陶瓷短切纤维可以用作增强体、填充材料,用来提升陶瓷基复合材料(CMC)、金属基复合材料(MMC)、聚合物基复合材料(PMC)的抗压强度、剪切强度、耐高温性、使用寿命等性能。
从生产方面来看,美国3M公司是代表性陶瓷短切纤维生产商之一,推出有3M Nextel 610氧化铝陶瓷短切纤维产品,可用作复合材料的填充或加固材料,纤维长度可定制,下游可以应用于航空航天、石油、冶金等行业。
从应用方面来看,意大利3D打印制造商Roboze推出高性能3D打印材料Helios PEEK 2005,是一款短切陶瓷纤维增强PEEK基复合材料,具有优良的机械强度、耐化学腐蚀性、高温尺寸稳定性,可以替代3D打印金属材料使用。
新思界
行业分析人士表示,从我国来看,国内短切陶瓷纤维相关专利正在不断增多,例如哈尔滨工业大学的“一种制备陶瓷纤维预制体专用刺针及其使用方法”,山东工业陶瓷研究设计院有限公司的“一种连续玻璃纤维增强的陶瓷纤维过滤元件及制备方法”,南京赤博环保科技有限公司的“一种陶瓷纤维滤芯及其制备工艺”等,采用的陶瓷纤维均为短切陶瓷纤维。