氧化鋁纖維是一種主要成分為氧化鋁的多晶質無機纖維,由于具備高強度、高模量、熱導率小、熱膨脹系數低、抗化學侵蝕能力、超常的耐熱性和耐高溫氧化性等優點,在高溫下可以保持很好的抗拉強度,而且表面活性好,易與樹脂、金屬、陶瓷基體復合,因此一直被認為是最具有潛力的高溫材料。
氧化鋁纖維主要有兩種產品類型,一是氧化鋁短纖維;二是氧化鋁連續纖維。作為特殊耐火材料中的高端產品,氧化鋁連續纖維既可截斷成只有幾厘米長的短切纖維使用,也可以單獨以編織物形式使用,還可以制造成多品種復合材料進行使用,形式十分方便靈活。
由于具有優異的性價比和巨大的商業價值,氧化鋁連續纖維在軍事、民用復合材料領域都受到重視,可應用于高溫捆扎、高溫過濾、耐高溫復合材料、耐高溫隔熱材料等領域。為此,許多國家都投入大量的人力物力去研發和生產氧化鋁連續纖維。但由于制備難度大門檻高,目前在國內能做好氧化鋁連續纖維的企業其實并不多見。
氧化鋁連續纖維是新型的耐高溫氧化物陶瓷基纖維材料,產品耐高溫性能優異,高溫工況下伸長率和收縮率很低,同時介電性能優異,還具有還具有耐腐蝕、低導熱、抗熱震、低孔隙率等優勢。我們的氧化鋁連續纖維編織性能好,經過特種紡織工藝可以制成布、帶、套管、三維編織預制體等產品。
氧化鋁連續纖維按氧化物含量分為四類:
72型氧化鋁連續纖維的氧化鋁含量≥72%,因為氧化硅含量高,纖維柔軟,有利于制造紡織物品,缺點是高溫(1250℃)強度會降低,用途是經編織、涂覆、縫紉厚,制成不同形狀的隔熱密封件,適合纖維增強型樹脂基復合材料。
80型氧化鋁連續纖維的氧化鋁含量80%,纖維韌性良好,具有較好的編織性能,能夠在高溫環境(1250℃)下長期使用,既適合用于生產各種形狀的耐溫織物,也可以與樹脂、陶瓷形成耐溫復合材料。
85型氧化鋁連續纖維的氧化鋁含量85%,1250℃高溫環境下可長期使用,強度下降,適合陶瓷基復合材料應用,其陶瓷制品抗高溫熱震、抗熱蠕變效果最好,可以在1375℃高溫,有氧、蒸汽環境下長期使用,1700℃下短期使用。
99型氧化鋁連續纖維的氧化鋁含量99%,適合金屬基復合材料應用,常溫強度好,99%氧化鋁含量有利鋁制品純度,缺點是耐彎折性及高溫強度差;產品以高旦無捻粗紗為主,采用纏繞法或鋪絲發生產輕質高強鋁合金制品。