Keramikfaserarten erklärt: Eigenschaften und Unterschiede
Haben Sie in der Industrie oft Begriffe wie „1260er-Typ keramische Faser“ oder „keramische Faser mit Zirkonoxid“ gehört und fanden diese Begriffe verwirrend? Dieser Artikel zielt darauf ab, die Klassifizierung und Eigenschaften verschiedener Keramikfasern zu erläutern, um Ihnen ein klareres Verständnis zu vermitteln.
Keramikfasern werden typischerweise in RCF (Refraktäre Keramikfaser), AES (Alkalische Erdalkalisilikate) und alumina-basierte Typen unterteilt.
RCF umfasst mehrere Typen: Standard, hochrein, hochaluminisiert, mit Zirkonoxid und mit Chrom.
- Standardtyp: Verwendet natürliche Minerale als Rohstoffe, die durch Hochtemperaturschmelzen und Spinnen oder Blasen verarbeitet werden. Die Hauptmaterialien sind Aluminiumoxid und Silika, wobei Aluminiumoxid etwa 45% ausmacht und der Gesamtgehalt bei etwa 98% liegt. Er hat eine Klassifikationstemperatur von 1260°C (2300°F).
- Hochreiner Typ: Hergestellt aus künstlich synthetisiertem Aluminiumoxidpulver und Silika, mit einem Aluminiumoxidgehalt von etwa 45% und einem Gesamtgehalt von über 99%. Seine Klassifikationstemperatur entspricht der des Standardtyps bei 1260°C. Im Vergleich zum Standardtyp bietet der hochreine Typ etwas bessere Isolierung und eine längere Lebensdauer.
- Hochaluminisierter Typ: Enthält 50-55% Aluminiumoxid, mit einer Klassifikationstemperatur von bis zu 1350°C, was den Standard- und hochreinen Typen übertrifft.
- Zirkonoxid-Typ: Enthält neben Aluminiumoxid und Silika auch Zirkonoxid, das etwa 15% der Faser ausmacht. Die Einbeziehung von Zirkonoxid hemmt die Kristallisation und Ausfällung und erhöht sowohl die Klassifikations- als auch die Verwendungstemperaturen.
- Chrom-Typ: Enthält Chrom neben Aluminiumoxid und Silika. Ähnlich wie Zirkonoxid unterdrückt Chrom die Kristallisation und Ausfällung und ermöglicht eine Klassifikationstemperatur von 1430°C (2600°F). Aufgrund von Umwelt- und Gesundheitsbedenken haben einige Regionen jedoch die Herstellung und Verwendung von chromhaltigen keramischen Fasern eingeschränkt oder verboten.
Da einige Länder RCF-Typ Keramikfasern als potenzielle Karzinogene eingestuft haben und deren Herstellung und Verwendung einschränken oder verbieten, hat sich AES als Alternative etabliert.
AES verwendet Silika, Calciumoxid und Magnesiumoxid als Rohstoffe und ist frei von Aluminiumoxid. Sein bemerkenswertes Merkmal ist eine Biopersistenz von nur 5 Tagen im Vergleich zu RCF mit einer hohen Biopersistenz von 300 Tagen. Üblicherweise haben AES-Keramikfasern Klassifikationstemperaturen von 1200°C und 1300°C. Im Vergleich zu RCF zeigt AES eine Reduzierung des Schussgehalts um 20-30% und eine Verringerung der Wärmeleitfähigkeit um 20-25%, wodurch seine Isolierleistung verbessert wird. Aufgrund seiner spröden Beschaffenheit könnte es jedoch eine verkürzte Lebensdauer haben, wenn es in Öfen mit Brennstoff betrieben wird, was es für alle Hochtemperaturszenarien ungeeignet macht.
Dieser Typ von Keramikfaser weist einen extrem hohen Aluminiumoxidgehalt von über 72% auf, was zu einer Klassifikationstemperatur von bis zu 1600°C führt.
Nur wenige Fabriken können diese Art von Keramikfaser produzieren, was ihren Preis deutlich höher macht als bei anderen Arten von Keramikfasern.
