氧化锆耐火纤维介绍_行业资讯【科众陶瓷】

氧化锆耐火纤维主成分为ZrO2多晶体的隔热耐火材料。又名多晶氧化锆纤维或稳定ZrO2纤维。中国于1978年开始研制氧化锆耐火纤维，并很快取得成功。因ZrO2耐火纤维价格昂贵，仅限于试验室批量试制，尚未大规模生产。

工艺氧化锆耐火纤维的生产方法有两种，即胶体法和先驱体法。

胶体法在氧氯化锆溶液中加入冰醋酸，使其反应，生成白色醋酸锆沉淀，经脱水、烘干再制成醋酸锆溶液，然后加入稳定剂(一般用Ycl2)，经蒸发、浓缩制成粘度在5～35Pa•s范围的胶体。这种胶体可以用离心甩丝法或喷吹法成纤得到纤维坯体，坯体在100～110℃干燥，使纤维固化，随后在要求的温度下进行热处理。氧化锆纤维坯体在热处理过程中发生一系列物理化学变化：100～110℃时脱除物理水；200～300℃时脱去化学结合水和有机物挥发；420℃时锆盐开始分解；800～1000℃时ZrO2发生晶形转变；热处理的最终温度为1500～1600℃。

先驱体法把粘胶纤维(或皂化醋酸纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维等)在一定浓度的稀盐酸或乙二胺溶液中浸泡，使纤维膨化，用离子交换水洗净膨化了的纤维，再把它浸泡到含有YCl2稳定剂的氧氯化锆(或醋酸锆、草酸锆)水溶液中，使锆盐进入有机纤维的分子“间隙”中，用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置于特定条件的炉子中进行热处理，使有机物在不燃烧的情况下炭化及挥发，使锆盐分解成zrO2，并与稳定剂起作用，使Zr02稳定化，这样就得到稳定的多晶ZrO2纤维。

性能多晶ZrO2纤维的耐火性能好(Zr02熔点2590℃)，热导率低，化学稳定性好，有较强的抗侵蚀性能，因此是一种优良的高温隔热材料，其性能见表。

应用zrO2纤维可以进一步加工成各种耐火纤维制品，用作高温、高效隔热材料，如用作各种高温电炉的内衬，熔融金属的过滤器，高温催化剂载体，喷气飞机和导弹的保护材料等。氧化锆耐火纤维的最高使用温度为1600℃。

指标	USZYBF2 （美国）	胶体法ZrO2纤维（中国）
主成分ZrO2+Y2O3含量／％	99	98
晶相	ZrO2 (四方+立方)	Zr02 (四方+立方)
晶粒尺寸／nm	>100	>100
纤维直径／pm	3～5	<8
纤维长度／mm	25～300	～10
加热线收缩／％		1．56
热导率／W· (m·K)-1	(1650 ℃，1h)	1600℃，6h)O.173 热面1300℃平均912 ℃)

　纯氧化锆制品可以用制纯氧化物制品的一般工艺方法制的。通常将ZrO2原料和稳定剂按一定配比在球磨机中共同湿磨至小于2um，然后经分离、干燥、打粉制成团块，并在1700度下预烧，使之稳定下来。再将稳定的固块破碎和根据制品要求的性质湿磨到要求的细度。用注浆成型时，须将球磨机用盐酸处理后，加蒸馏水清洗。清洗时加入0.3%（浓度为10%）的阿拉伯树胶，作为颗粒清洗时的降沉剂，清洗至PH=6-7，经烘干（水分小于0.15%时），即可配浆浇注。也可用酸性泥浆浇注成型，其PH=2，含水量28%-30%，小于5um的颗粒在90%为适宜。如用压制方法成型时，须在制备好的一定颗粒和粉料的配料只加入粘结剂（磷酸、硼酸、糊精或Zr(OH)2等）制成坯料。成型后的砖坯经干燥后在1700-2000度下烧成。

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本文“氧化锆耐火纤维介绍”由科众陶瓷编辑整理，修订时间：2016-07-04 11:03:01
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