关于陶瓷纤维的分类与应用，你知道多少？

陶瓷纤维可分为二大类：非氧化物陶瓷纤维(如sic纤维、c纤维)和氧化物(含复合氧化物)陶瓷纤维(如硅酸铝纤维、al2o3纤维)。

1、非氧化物陶瓷纤维

(1)碳化硅纤维。碳化硅(sic)俗称金刚砂、碳硅石，是一种以共价键结合的人工合成化合物。可用化学气相沉积法、碳热还原法、粉末烧结法以及先驱体转化法制备。纯碳化硅是无色透明，工业中使用的碳化硅常常因为含有游离铁、硅、碳等杂质而呈浅绿色或黑色。

由于碳化硅具有良好的高温特性，如抗氧化性、高温强度高及稳定性、热传导性好、密度小、膨胀系数低、蠕变性小等特点，可将其用作高温燃气轮机的燃烧室、高温喷嘴、涡轮的静叶片等。由于碳化硅的高热导性、绝缘性能好等特点，可将其作为冶金工业窑炉中的高温热交换器，以及大规模集成电路的基片和封装材料等。利用其高硬度、耐磨损、耐酸碱腐蚀的性能，可在机械、化学等工业中制备机械密封材料，如滑动轴承、阀片、风机叶片和耐腐蚀的管道等。

(2)碳纤维。碳纤维是指纤维状的碳材料，由有机纤维在惰性气体中加热到1000℃以上，形成的碳含量占90%以上的纤维状碳材料。碳纤维是一种新型无机材料，它的密度为1.5-2g/cm3，是钢密度的1/4、铝合金密度的1/2，强度却比钢大4、5倍。其热膨胀系数小，抗热震性好，从几千摄氏度的高温突然降到常温也不会炸裂，同时具有良好的润滑性及导电性。碳纤维的化学性质与碳相似，对一般碱性是惰性的，并且在液氮温度下也不会脆化。在非氧环境下，即使3000℃的高温也不熔化，但在空气气氛下，温度高于400℃时就会出现明显的氧化现象，生成co与co2。因此碳纤维可以大幅度减轻构件结构重量，提高技术性能，使得其大范围的应用在航空航天飞行器上。

2.氧化物陶瓷纤维

(1)硅酸铝纤维。硅酸铝纤维形状和颜色同棉花相似，是一种非晶体陶瓷纤维，主要由氧化铝和二氧化硅组成，有时还含有少量的氧化铁、二氧化钛、氧化钙等物质。根据组成物质及含量的不同，可分为四类：标准(普通)硅酸铝纤维、高纯硅酸铝纤维、高纯含铝硅酸铝纤维和高纯含锆硅酸铝纤维。

硅酸铝纤维直径1-10μm，长度为5-25cm，耐温性、隔热性、吸音性均较好，并且蓄热小、导热系数低、抗机械振动能力强，使用温度可达1200℃，密度却仅为0.096-0.128g/cm3。硅酸铝纤维复合材料可以制成毯、毡、纸、板等形状，目前已广泛应用于化工、机械等热能设备的保温及火箭发动机部件的隔热层等。

(2)石英纤维。石英纤维是指杂志含量低于0.1%，纤维直径在0.7-15μm的高纯度特种二氧化硅玻璃纤维。其具有很高的耐热性，长期稳定的使用温度为1050℃，瞬间耐温高达1700℃。除此之外，石英纤维具有耐腐蚀性，高温下强度保持率高、尺寸稳定、抗热震性好、化学稳定性高，此外还具有的电绝缘性能，它的介电常数和介质损耗系数在所有矿物纤维中是的，而且制作成本比碳化硅纤维低许多。石英纤维在国防军事和航空航天工业中具有重要用途，可用于制造航天热防护系统。

(3) 莫来石纤维。莫来石纤维是一种多晶结构的纤维，主晶相为莫来石微晶，作为氧化硅和氧化铝二元体系中的稳定相，其活性低，再结晶能力较差，因此莫来石纤维具有较好的耐高温性能，使用温度可达到1500℃，但当温度高于1500℃时，其晶粒也会长大，使其丧失高温力学性能，当温度达到1830℃左右时，会迅速分解为氧化铝和液相。莫来石纤维受热时膨胀均匀，抗热震稳定性能极好，热导率低，在高温下不易发生蠕变，不仅能够保持良好的弹性，收缩也比较小，且材料本身化学稳定性好，不易受到腐蚀，因此作为新型超轻质高温耐热纤维材料，被广泛用于各种高温产品及热防护系统中。

(4)氧化铝纤维。氧化铝纤维是一种多晶陶瓷纤维，具有长纤、短纤、晶须等多种形式。它以al2o3为主要成分，有时会含有一定量的添加剂，如二氧化硅、氮化硼、氧化锆、氧化铁、氧化镁等。氧化铝纤维直径10-20μm，密度2.7-4.2g/cm3，具有较高的机械性能，抗拉强度1.4-2.45gpa，抗拉模量190-385gpa。其具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化、耐高温性，并有高的化学稳定性和较低的热膨胀系数，熔点2050℃，可以在1200℃-1300℃高温下长期使用。