本文介绍了陶瓷纤维的分类以及温度、环境气氛和杂质对陶瓷纤维制品性能的影响，详细介绍了陶瓷纤维原棉，陶瓷纤维毯、毡、板、纸，纺织品、异型件、组件、浇注料和其他高性能陶瓷纤维制品在保温隔热方面的应用情况。

关键词：陶瓷纤维、保温材料、保温隔热、应用、性能

陶瓷纤维在保温隔热方面的应用

1、陶瓷纤维生产方法

陶瓷纤维按组成，分为玻璃态(非晶态)纤维和多晶(晶态)纤维两大类。

1.1玻璃态纤维生产方法

玻璃态陶瓷纤维的生产方法是将原料在电阻炉内熔融，高温熔体流股从出料口流出，流到多辊离心机高速旋转的甩丝辊上，甩丝辊的离心力将高温熔体甩成纤维状材料。高温熔体流股也可以在高速气流喷吹力的作用下骤冷而被吹制成纤维状材料。

1.2多晶态纤维生产方法

多晶陶瓷纤维的生产方法有胶休法和先驱体法两种。

胶体法：将可溶性的铝盐、硅盐等制成一定粘度的胶体溶液，溶液流股经压缩空气喷吹法或离心盘甩丝法成纤，然后进行高温热处理就转变成铝硅氧化物晶体纤维。

先驱体法：将可溶性的铝盐、硅盐制成一定粘度的胶体溶液，用先驱谇(膨化有机纤维)均匀吸收该胶体溶液，再进行热处理而转变成铝硅氧化物晶体纤维。

1.3陶瓷纤维的使用温度

陶瓷纤维的最高使用温度，足指陶瓷纤维短时间内能承受的极限温度，用以表征陶瓷纤维产品的耐热性的指标。陶瓷纤维产品允许长期使用温度一般比最高使用温度低℃左右。如℃型纤维制品的长期使用温度是℃左右。

国际上习惯按温度把陶瓷纤维产品分为4个等级，即℃型、℃型、℃型和℃型。国内按陶瓷纤维成分和最高使用温度还进行了细分，以满足不同档次的绝热保温选用要求。

表1陶瓷纤维分类温度和使用温度细分表

2、影响陶瓷纤维制品使用性能的因素分析

陶瓷纤维制品具有耐高温，体积密度小，绝热性能好，化学稳定性好，抗热震稳定性好，抗风蚀性能好，施工方便快速等特点，是当今世界上最具发展潜力的节能环保型绝热保温材料。但陶瓷纤维在应用上也存在一些缺点：稳定性较差，抗侵蚀、抗气流冲刷、抗剥落等性能均较差，长期于高温下暴露时，由于玻璃质纤维的结晶和晶粒生长、高温蠕变等因素，造成纤维结构的变化——收缩变形、纤维失弹、脆化折断、纤维强度降低、致密化，直至发生烧结丧失纤维状结构，加上腐蚀性炉气的侵蚀、气流的冲刷等因素的影响，易粉化脱落。

陶瓷纤维产品在不同条件下使用，其长期使用温度有差异。如工业窑炉操作制度(连续或间歇式窑炉)、燃料种类、炉内气氛等工艺条件，都是影响陶瓷纤维使用温度和使用寿命的因素。

目前还没有测定陶瓷纤维耐热性指标的理想方法。一般是将陶瓷纤维产品加热到一定温度，根据试样加热线收缩变化和结晶程度来评定陶瓷纤维产品的耐热性。

2.1温度对陶瓷纤维性能的影响

从热力学的角度看，玻璃态的陶瓷纤维处于一种亚稳定状态。所以只要在一定的温度条件下加热，纤维内部就会产生质点重排，玻璃态就会转化为结晶态，纤维就会析晶。

表2不同温度下陶瓷纤维析晶变化情况

当晶粒尺寸长大到与纤维直径尺寸相接近时，纤维内部的结合力将由分子间的化学键结合为主，变为以晶粒间的晶界结合为主。由于晶界结合力较为脆弱，因此将导致纤维脆性的加强，在外力的作用下纤维极易遭到破坏，并最终失去纤维特性。

2.2使用环境气氛对陶瓷纤维性能的影响

在还原气氛下，纤维中的SiO2易与CO和H2发生下列反应：

SiO2+CO→SiO↑+CO2

SiO2+H2→SiO↑+H2O

由于SiO2被还原成挥发性物质，纤维结构慢慢发生变化，表面逐渐变得粗糙。当纤维内部有莫来石晶粒生成时，纤维就易断裂，加速了纤维的劣化。

2.3杂质对陶瓷纤维性能的影响

陶瓷纤维中存在的一些杂质，如Fe2O3、Na2O、K2O等，它们会与陶瓷纤维中的其他成分在一个较低的温度下反应生成共熔物，低共熔物的存在破坏了纤维的网络结构，纤维内部的粘度降低，析晶时离子团重排所需克服的析晶活化能降低，析晶温度降低，同时由于低共熔物的存在加速了晶粒的生长，促进了纤维的粉化。

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