陶瓷纤维的发展变迁

        内容提示：自从进入21世以来，一些大的陶瓷纤维生产企业为了增强抗风险的能力，纷纷组建集团，并进行了内部结构调整．淘汰了一些落后的工艺与设备及生产线，在产品结构上作了较大的调整，大幅度压缩了在国际市场上竞争力较差的普通硅酸铝纤维产品，扩大了高纯硅酸铝纤维、含铬纤维、含锆纤维、多晶氧化铝纤维和多晶莫耒石纤维等产品的生产能力。

        中国玻璃纤维市场分析预测与发展趋势研究报告（2012-2016）

         陶瓷纤维最早出现在1941年，美国巴布、维尔考克斯公司用天然高岭土，用电弧炉熔融喷吹成纤维。20世纪40年代后期，美国两家公司生产硅酸铝系列纤维，并首次应用于航空工业；20世纪60年代，美国研制出多种陶瓷纤维制品，并用于工业窑炉壁衬。20世纪70年代，陶瓷纤维在我国开始生产使用，其应用技术在20世纪80年代得到迅速推广，但主要适用温度范围在10000C以下，应用技术相对简单落后。

         30进入20世纪90年代以后，随着含锆纤维和多晶氧化铝纤维的推广应用，使用温度提高到1000℃一1400℃，但由于产品质量缺陷和应用技术的落后，应用领域和应用方式都受到局限。如多晶氧化铝纤维不能制做成纤维毯，产品规格单一，以散棉、纤维块为主，虽然是用温度有所提高，但是强度很差，限制了使用范围，也缩短了使用寿命。

         自从进入21世以来，一些大的陶瓷纤维生产企业为了增强抗风险的能力，纷纷组建集团，并进行了内部结构调整．淘汰了一些落后的工艺与设备及生产线，在产品结构上作了较大的调整，大幅度压缩了在国际市场上竞争力较差的普通硅酸铝纤维产品，扩大了高纯硅酸铝纤维、含铬纤维、含锆纤维、多晶氧化铝纤维和多晶莫耒石纤维等产品的生产能力。同时，一些大的陶瓷纤维企业开发成功并批量生产用于特殊应用领域的多晶氧化锆纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、硼化物纤维等新产品，如美国DuPont(杜邦)公司生产的多晶氧化铝长纤维(商品名为FP纤维)，含有99．9％多晶仪一A120，，纤维直径为201LLm，主要用于制造纺织物。随着科学技术的发展，先进的复合材料已研制开发成功，其增强体主要是连续长纤维和晶须，其中碳化硅纤维与晶须在复合材料中应用最广，由碳化硅纤维增强的金属基(钛基)复合材料、陶瓷基复合材料已用于制造航天飞机部件、高性能发动机等耐高温结构材料，是2l世纪航空航天及高技术领域的新材料。

         我国陶瓷纤维研发的进展

         我国陶瓷纤维生产起步较晚，在20世纪70年代初期，才先后在北京耐火材料厂和上海耐火材料厂研制成功并投入批量生产。其后10余年主要以“电弧炉熔融、一次风喷吹成纤、湿法手工制毡”的工艺生产陶瓷纤维制品，工艺落后，产品单一。自1984年首钢公司耐火材料厂从美国CE公司引进电阻法甩丝成纤陶瓷纤维针刺毯生产线后．至1987年，又有河南陕县电器厂、广东高明硅酸铝纤维厂和贵阳耐火材料厂分别从美国BW公司和Ferro公司引进了3条不同规模、不同成纤方法的陶瓷纤维针刺毯生产线及真空成型技术，从此改变了我国陶瓷纤维生产工艺、生产设备落后和产品单一的面貌。自1986年开始．我国通过对引进的陶瓷纤维生产设备和工艺消化、吸收，并结合国情研制、设计建成了不同类型的电阻法甩丝(或喷吹)成纤干法针刺毯生产线82条，安装在45家企业内。年产量已达到10万t以上，成为世界最大的生产国。产品品种多样化．除批量生产低温型、标准型、高纯型、高铝型等多种陶瓷纤维针刺毯及超轻质树脂干法毡(板)外，还可生产14％一17％ZrO：的合锆纤维毯。其使用温度可达1300℃以上。20世纪80年代末期，日本直井机织公司、车铁及英特莱等机织品公司相继在北京投资建成了陶瓷纤维纺织品专业生产企业，并批量生产陶瓷纤维布、带、扭绳、套管、方盘根等陶瓷纤维纺织品，纤维织品生产所需的散状纤维棉及工艺装备均已实现了国产化。90年代初，北京、上海、辽宁鞍山、山东、河南三门峡等地先后从美国、法国、日本等国引进了陶瓷纤维的喷涂技术和设备；并在冶金、石化部门工业窑炉上应用了陶瓷纤维喷涂炉衬，节省了能耗，取得了良好的经济效益，现已得到了普遍推广，并在冶金、石化和机械等部门工业炉和加热装置中的应用取得了成功的经验。与陶瓷纤维喷涂技术同步发展的陶瓷纤维浇注料、可塑料、涂抹料等纤维不定形材料，不仅已建有国内生产企业，而且已在各类工业窑炉、加热装置和高温管道上推广应用。

         钢铁工业属原材料工业，是国民经济的基础，社会发展的重要支柱。钢铁工业的发展有赖于耐火材料工业技术的进步，特别是近几年来，新型隔热耐火材料——陶瓷纤维的技术进步，为冶金新技术的应用提供了强有力的保障。陶瓷纤维的适用范围覆盖了950℃～1600℃的高温工业窑炉、加热装置及高温管道，并成为应用领域的高效节能材料。陶瓷纤维在国内冶金行业的需求量大约在25000Ⅱ屯／年。由于陶瓷纤维在冶金行业中应用的层面和领域逐步深化和扩大，所以，它已经为业内人士所普遍认可。在冶金行业发展过程所面临的挑战中，调整产品的结构，需要大量改造现有的生产装备，这拉动了陶瓷纤维需求量的提高；降低能耗，需要不断加大低导热系数耐火材料的应用力度，陶瓷纤维的导热系数仅是传统重质耐火材料的四分之一，这就使陶瓷纤维需求量不断攀升；而提高生产装备的科技含量则更要求大量使用陶瓷纤维材料，以提高窑炉衬里的科技含量和炉体轻型化水平。可以预见，随着我国冶金行业的快速发展，陶瓷纤维的制造、销售与应用必将迎来一个前所未有的高峰，陶瓷纤维的产品研发与应用必将迎来一个前所未有的高峰，陶瓷纤维的产品研发与应用技术水平也将会有更大的飞跃。目前我国陶瓷纤维已处于持续调整发展的阶段，陶瓷纤维的生产工艺与设备，尤其是干法针刺毯的生产工艺与设备具有世界先进水平，含铬、含锆硅酸铝纤维板，多晶氧化铝纤维，多晶莫末石纤维及混配纤维制品等新型陶瓷纤维与制品相继开发成功，并投放了工业化生产，使纤维状轻质耐火材料构成了完整的系列产品。陶瓷纤维应用范围的不断扩大，致使高强度、抗风蚀硬性纤维壁衬应用日益普及。同时，陶瓷纤维生产技术的发展，也大大推动了陶瓷纤维的应用技术和施工方法的发展。

         含锆纤维是用熔融法生产的一种用途广泛、成本较低的硅酸铝纤维，可大量用作砌筑各种热工窑炉的热面全纤维炉衬，目前国内产品在这方面的质量和应用开发还相对落后，现在国外出现了含铬纤维，使用温度比含锆纤维更高，国内还没有这方面的报道。

（本信息摘自2010-2012年间调研报告）