生物态氧化物隔热陶瓷纤维的研究文献综述

文献综述

引言

隔热陶瓷纤维是一种纤维状的轻质耐火材料，是一种新型功能纤维^[1]，有着质量轻、耐高温、热稳定性好、热导率低、比热容小、耐机械振动以及抗氧化性好的优点，被广泛应用于生产生活的方方面面。在当今材料及其结构的设计中，自然界多种、多样、多尺度、多维数的精细维纳构型^[2]，为此提供了丰富的灵感和启发。利用遗态材料的研究方法，以生物结构为模板，选择合理的物理化学方法，可制备出具有生物精细分级结构的陶瓷纤维，从而获得更加优良的性能。

1 遗态材料

遗态材料是指利用自然界存在的生物结构作为模板，利用物理化学方法传承生物分级精细结构，同时变异其化学组成为所需要的材质，从而制备出的既保留生物结构又有人为赋予特性的功能材料。

2 陶瓷纤维概述及其保温原理

陶瓷纤维是一种纤维状的轻质耐火材料，有着质量轻、耐高温、热稳定性好、热导率低、比热容小、耐机械振动以及抗氧化性好的优点，被广泛应用于机械、冶金、化工、陶瓷、玻璃、石油等行业。近几年因为全球能源危机问题，比隔热砖等其他传统材料节能达10-30%的陶瓷纤维得到了迅速的发展。

陶瓷纤维种类繁多，最常用的分类方法是依据其微观结构形态分为非晶质（玻璃态）纤维和结晶质纤维两大类。

晶质陶瓷纤维又可以分为两大类^[3,4],及非氧化物陶瓷纤维和氧化物陶瓷纤维，其代表纤维是C纤维和SiC纤维，Al₂O₃纤维和ZrO₂纤维。本文主要介绍氧化物陶瓷纤维。氧化物陶瓷纤维多为多晶陶瓷纤维，不仅具有较高的强度和低的热膨胀系数，而且还具有热导率低、抗腐蚀性能好以及高温抗氧化性能等一系列优点，因此能应用于1400℃以上的高温氧化场合。