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氧化锆纤维

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什么是氧化锆纤维?

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什么是氧化锆纤维?

发布日期:2024-12-13 作者:http://www.njyulong.com/ 氧化锆纤维 点击:

氧化锆纤维是一种高性能无机非金属纤维,具有以下特点和应用:


生产方法

胶体法:在氧氯化锆溶液中加入冰醋酸,反应生成醋酸锆沉淀,经脱水、烘干制成醋酸锆溶液,再加入稳定剂,经蒸发、浓缩制成胶体。然后通过离心甩丝法或喷吹法成纤得到纤维坯体,坯体经干燥、热处理等工序,得到氧化锆纤维。

先驱体法:将粘胶纤维等有机纤维在稀盐酸或乙二胺溶液中浸泡膨化,洗净后再浸泡到含有稳定剂的氯氧化锆等锆盐水溶液中,使锆盐浸入有机纤维分子间隙。接着通过离心或挤压法脱去表面吸附液,将含有锆盐的有机纤维坯体进行热处理,使有机物炭化挥发,锆盐分解成 ZrO₂并稳定化,从而得到稳定的多晶 ZrO₂纤维。

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特性

高熔点:氧化锆的熔点高达 2590℃-2700℃,这使得氧化锆纤维具有出色的耐高温性能,可在 1500℃以上的超高温氧化气氛下长期使用,甚至在 2200℃-2500℃仍可保持完整的纤维形状。

低热膨胀系数:热膨胀系数较小,在温度变化时,其尺寸稳定性好,不易因热胀冷缩产生变形或损坏,可有效避免因温度波动导致的材料破裂等问题,从而提高材料的使用寿命和可靠性。

高化学稳定性:具有很强的耐酸碱腐蚀能力,大大强于 SiO₂和 Al₂O₃,在高温、强酸碱等恶劣化学环境下仍能保持稳定的化学性能,不易发生化学反应而被腐蚀。

高强度和韧性:具备较高的强度和韧性,可增强复合材料的机械性能,使其能够承受较大的外力和应力,不易断裂或破损,可用于制造一些对材料强度和韧性要求较高的部件。

抗氧化性:在高温有氧环境下,能够抵抗氧化作用,保持纤维的性能和结构稳定,不易被氧化变质,从而延长其使用寿命。

抗热震性:能够承受温度的急剧变化而不发生破裂或性能下降,在热循环过程中表现出良好的稳定性,可应用于一些需要频繁经受温度快速变化的场合。

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应用领域

高温隔热材料:由于其优异的耐高温和低热导率性能,被广泛用作高温电炉的内衬、熔融金属的过滤器、高温催化剂的载体等,可有效减少热量传递,提高能源利用效率,降低设备能耗。

航空航天领域:可用于制造喷气飞机和导弹的保护材料,如发动机热端部件的隔热材料、飞行器的热防护系统等,能够在高温、高速气流等环境下,保护飞行器的结构和设备不受高温影响,确保飞行安全和性能。

电子陶瓷领域:用来制备高性能的电子元器件,如电容器、电子管等,利用其高化学稳定性和良好的绝缘性能,可提高电子元器件的可靠性和稳定性,降低信号干扰,延长使用寿命。

生物医用材料:因其良好的生物相容性和化学稳定性,可用于制备牙科材料、人工关节等生物医用材料,与人体组织具有较好的相容性,不易引起不良反应,可提高医疗植入物的使用寿命和安全性。

陶瓷基复合材料增强剂:添加到陶瓷基体中,可显著提高陶瓷材料的韧性和强度,防止陶瓷开裂,使陶瓷制品更加坚固耐用,拓宽了陶瓷材料的应用范围。


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