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从上世纪五(wu)六十年代开始，无机纤维材料就开始应(ying)用于各个领(ling)域(yu)，主要代表就是(shi)(shi)天然石棉(mian)。不(bu)过石棉(mian)这玩意(yi)我们都知(zhi)道它(ta)有致(zhi)癌(ai)的风(feng)险，于是(shi)(shi)它(ta)理(li)所(suo)当然地(di)被(bei)逐(zhu)渐淘汰掉(diao)了。

那么取代它的材料有什么呢？主要就是(shi)碳纤(xian)维、纤(xian)维、硼纤(xian)维和碳化纤(xian)维等(deng)高性能无(wu)机纤(xian)维。其中氧化铝纤维由于具备高强(qiang)度、高模量(liang)、热导率小(xiao)、热膨胀(zhang)系数低、抗(kang)化学侵蚀能(neng)力、超常的耐热性和耐高温氧化性等优点，而(er)且原料成本较低、生产工艺简单，因(yin)此具有较高的性价(jia)比(bi)和商业(ye)价(jia)值(zhi)，在军事、民(min)用复合材料领域都(dou)受到重视。

多晶氧化铝(lv)纤(xian)维(wei)和氧化铝(lv)短纤(xian)维(wei)

从整体(ti)上看(kan)，氧化铝纤维的(de)下游(you)需求中虽然有军(jun)工，但有业内人(ren)士认为，军(jun)工端其实是(shi)一个较(jiao)小的(de)市场，约占整体(ti)的(de)10%左右，真正占大头的(de)其实是(shi)民(min)用市场，预(yu)计可(ke)能会达到千亿级市场规模。那么(me)到底这90%的(de)市场都会在哪里(li)呢(ni)？我们一起来(lai)看(kan)看(kan)。

氧化铝纤(xian)维的民用市场

目前(qian)世人对(dui)氧化铝(lv)纤维的(de)(de)认知中(zhong)，最响亮的(de)(de)名头就(jiu)是“高端耐火材料”，但它(ta)(ta)的(de)(de)应(ying)用并不(bu)仅限于(yu)此(ci)。目前(qian)氧化铝(lv)短纤维一般用于(yu)高温热(re)材料，长纤维则用于(yu)增强复合(he)材料，在治金(jin)、机械、电子(zi)、陶(tao)瓷、化工、航天(tian)等领域中(zhong)都能(neng)看到它(ta)(ta)们的(de)(de)身影。

1、窑炉耐火领(ling)域

氧化铝纤(xian)维是一款优质的(de)(de)耐(nai)火(huo)材(cai)料(liao)，具有质量轻(qing)、热稳(wen)定性好、热导率低以及耐(nai)火(huo)度较高等(deng)优异特(te)点，可在钢铁(tie)工业(ye)、石油化工业(ye)、陶(tao)瓷制备业(ye)中的(de)(de)各种炉窑(yao)中作护(hu)身衬里的(de)(de)隔热材(cai)料(liao)。

氧化铝(lv)纤维隔热衬护(hu)材料

由于氧化铝(lv)纤(xian)(xian)维的(de)(de)密(mi)度小、绝热性好、热容量小，不仅(jin)(jin)可(ke)以(yi)减轻炉体(ti)质(zhi)量，而且可(ke)以(yi)提高(gao)控温(wen)精度，节(jie)能效果显著。氧化铝(lv)纤(xian)(xian)维（多晶莫(mo)来石纤(xian)(xian)维）在高(gao)温(wen)炉中使用(yong)节(jie)能效果比一般(ban)的(de)(de)耐火砖或高(gao)温(wen)涂(tu)料(liao)好，节(jie)能量远大于散热损失(shi)量，其原因不仅(jin)(jin)是(shi)因为减少了散热损失(shi)，更(geng)主要的(de)(de)是(shi)强化了炉气对炉壁的(de)(de)对流传(chuan)热，从而提高(gao)了物(wu)料(liao)的(de)(de)加(jia)热速度和生产能力。

2、民用(yong)航(hang)空(kong)领域

多(duo)晶(jing)(jing)莫(mo)来石纤(xian)(xian)(xian)维(wei)是(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)(lv)基纤(xian)(xian)(xian)维(wei)的(de)(de)(de)主要(yao)(yao)品种，在结构(gou)上主要(yao)(yao)是(shi)(shi)以莫(mo)来石微晶(jing)(jing)相的(de)(de)(de)形(xing)式存(cun)在。与(yu)一(yi)般(ban)氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)(lv)基纤(xian)(xian)(xian)维(wei)相比，多(duo)晶(jing)(jing)莫(mo)来石纤(xian)(xian)(xian)维(wei)具(ju)有(you)更好的(de)(de)(de)耐高温性，使用温度(du)在1500-1600℃，特(te)别是(shi)(shi)高温抗蠕(ru)变(bian)性和抗热(re)震(zhen)性均有(you)很(hen)大提高，是(shi)(shi)当今国(guo)内外(wai)最新型的(de)(de)(de)超(chao)轻(qing)质(zhi)高温耐热(re)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)。比如说美国(guo)“哥伦比亚”号航天(tian)飞机隔(ge)热(re)板衬(chen)垫用的(de)(de)(de)是(shi)(shi)Saffil氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)(lv)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)，它能经受1600℃的(de)(de)(de)高温，这种衬(chen)垫会(hui)防(fang)止(zhi)热(re)通过隔(ge)热(re)板之间的(de)(de)(de)间隙进入(ru)防(fang)热(re)罩内。另(ling)外(wai)，多(duo)晶(jing)(jing)莫(mo)来石纤(xian)(xian)(xian)维(wei)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)可以提高陶(tao)瓷(ci)基本的(de)(de)(de)韧性、增加(jia)(jia)冲击强度(du)，在耐热(re)复合材(cai)料的(de)(de)(de)开发(fa)中发(fa)展很(hen)快。

民用航(hang)(hang)空方面，近年来在产业(ye)规划及(ji)政策扶持(chi)下，商业(ye)航(hang)(hang)空产业(ye)基地(di)在国内各地(di)兴起(qi)，伴随而来的则是氧(yang)化铝纤维生(sheng)产项目(mu)的“伴生(sheng)”。比如说中国商飞（研(yan)制大(da)(da)型民航(hang)(hang)飞机的国有企(qi)业(ye)）在东营经济技(ji)术开发区(qu)建立国内首(shou)个大(da)(da)数据架构(gou)5G试(shi)飞基地(di)的消息一出，看到机遇的山东东珩国纤新材料有限公司便推出了(le)高性能氧(yang)化铝纤维项目(mu)，为我国航(hang)(hang)空产业(ye)添(tian)砖加瓦。

3、环(huan)保净化领(ling)域

氧(yang)化(hua)铝纤(xian)维由于其(qi)良(liang)(liang)好的(de)耐化(hua)学(xue)腐蚀、耐高(gao)温(wen)性(xing)能 可用(yong)于环保和再(zai)循环技术域，如焚烧电子废(fei)料的(de)设备——据调查，在历经(jing)多年运转后氧(yang)化(hua)铝纤(xian)维仍显示出其(qi)优良(liang)(liang)的(de)抗(kang)炉内各种有害物的(de)腐蚀性(xing)能。另外氧(yang)化(hua)铝纤(xian)维还(hai)可用(yong)于汽车废(fei)气设备上作陶瓷(ci)整体(ti)衬(chen)，最大的(de)特(te)点是结构(gou)稳定。

2021年(nian)，美(mei)国生物(wu)再(zai)生能源公(gong)司(si)Enexor就联合田纳西大学发(fa)明了一款以(yi)氧化铝纤(xian)维为核心材料(liao)的新型高温(wen)陶(tao)瓷(ci)过滤装置(zhi)，被期望用于Enexor公(gong)司(si)开发(fa)的生物(wu)热(re)电(dian)联产(chan)设施。氧化铝纤(xian)维主要起到过滤分离高温(wen)废气中的无机颗粒的作(zuo)用，由(you)于它能够在承受高温(wen)的同时(shi)散(san)发(fa)更(geng)少的热(re)量，因此(ci)可以(yi)节约(yue)成本，减少能量损(sun)失(shi)。具体可看《氧化铝纤(xian)维市场(chang)前(qian)沿：高温(wen)陶(tao)瓷(ci)过滤》了解。

废(fei)气颗粒分离(li)过滤选择氧化(hua)铝(lv)纤维

另外，若制成氧化(hua)铝介孔纤维材料，那么在(zai)原有的稳定(ding)性和化(hua)学(xue)稳定(ding)性好、机械(xie)模量高的基础上，还会因为介孔结(jie)构(gou)而具有较大(da)的比表(biao)面积和规(gui)则的孔道结(jie)构(gou)，因此化(hua)学(xue)活性较高、吸附容量极大(da)，可以用(yong)在(zai)催化(hua)剂(ji)、催化(hua)剂(ji)载体(ti)和吸收剂(ji)领域。

4、燃料电池领域

基于燃料电(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)发电(dian)(dian)机，例如使用(yong)(yong)固体氧化(hua)物燃料电(dian)(dian)池(chi) (SOFC) 的(de)(de)发电(dian)(dian)机，在高达1000℃的(de)(de)温度下运行。为(wei)了满足这些苛(ke)刻的(de)(de)工作条件，燃料电(dian)(dian)池(chi)组件需(xu)要(yao)使用(yong)(yong)耐温能力出众的(de)(de)材料。

陶(tao)瓷(ci)纤(xian)维(wei)和(he)(he)纺织品可(ke)(ke)以在(zai)非常高(gao)(gao)的(de)(de)工作(zuo)温(wen)度(du)下(xia)具有(you)出色的(de)(de)抗蠕(ru)变性和(he)(he)较(jiao)长的(de)(de)使用(yong)寿命(ming)，这些高(gao)(gao)强度(du)的(de)(de)陶(tao)瓷(ci)制品可(ke)(ke)以承受启动和(he)(he)冷却期(qi)间的(de)(de)极(ji)(ji)端热循(xun)环。此外，与具有(you)导电性且可(ke)(ke)在(zai)高(gao)(gao)温(wen)下(xia)蠕(ru)变的(de)(de)金(jin)属(shu)不同，使用(yong)纤(xian)维(wei)增强的(de)(de)陶(tao)瓷(ci)基复合材料(liao)(CMC)具有(you)电绝(jue)缘性高(gao)(gao)强度(du)和(he)(he)低蠕(ru)变，有(you)助于保持(chi)电池的(de)(de)稳定(ding)性。在(zai)燃料(liao)电池中的(de)(de)一些关键互(hu)连线区(qu)域(yu)往(wang)往(wang)要承受极(ji)(ji)高(gao)(gao)的(de)(de)温(wen)度(du)，陶(tao)瓷(ci)纤(xian)维(wei)编织套管(guan)在(zai)高(gao)(gao)温(wen)下(xia)具有(you)高(gao)(gao)电阻，可(ke)(ke)绝(jue)缘并(bing)保护互(hu)连线和(he)(he)热电偶。

5、锂电(dian)隔膜领域

电(dian)池隔(ge)膜在锂离子(zi)电(dian)池实现高功率以及安(an)全性(xing)方面起着至关(guan)重(zhong)要的(de)(de)作用，能(neng)够防止(zhi)由电(dian)极(ji)之间的(de)(de)物理接触而(er)造成(cheng)的(de)(de)短(duan)路现象。为了克(ke)服电(dian)池隔(ge)膜不耐(nai)高温的(de)(de)问题(ti)，其中一个有效地方法就(jiu)是利用无机材料提(ti)高其热稳定性(xing)以及亲液性(xing)，从而(er)改善储能(neng)元件的(de)(de)电(dian)化学性(xing)能(neng)。

近年业界(jie)开始研究使(shi)(shi)用(yong)氧化铝纤(xian)维(wei)(wei)制备电(dian)池隔膜(mo)(mo)，其(qi)优势在于(yu)，若使(shi)(shi)用(yong)微米(mi)无(wu)机氧化铝纤(xian)维(wei)(wei)，则可提供(gong)强(qiang)度，若使(shi)(shi)用(yong)纳米(mi)无(wu)机氧化铝纤(xian)维(wei)(wei)，则可提供(gong)高比表(biao)(biao)面(mian)积(ji)，最终制备出(chu)来的无(wu)机氧化铝纤(xian)维(wei)(wei)电(dian)池隔膜(mo)(mo)比表(biao)(biao)面(mian)积(ji)大(da)、强(qiang)力高、柔性好、耐高温性好，并具有(you)优异的阻燃性能。

氧化铝纤维的民用(yong)发展方向

据调查，虽(sui)然(ran)氧化铝纤维已经成(cheng)功(gong)实现商(shang)业化，但由于我(wo)国起步较晚，目前氧化铝纤维主(zhu)要的生(sheng)(sheng)产厂商(shang)基(ji)本都在(zai)海(hai)外，主(zhu)要的品种(zhong)有美(mei)国Du Pont公(gong)司(si)的FP、PRD-166，美(mei)国3M公(gong)司(si)生(sheng)(sheng)产的Nextel系列产品，英(ying)国ICI公(gong)司(si)生(sheng)(sheng)产的Saffil氧化铝纤维，日本Sumitomo公(gong)司(si)生(sheng)(sheng)产的Altel氧化铝纤维等。

3M公(gong)司生产的Nextel720结构粗纱

与氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)其(qi)他(ta)(ta)形(xing)式的产品相(xiang)比，能够产业(ye)化(hua)生产氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)纤维(wei)的公(gong)司(si)数(shu)目(mu)之(zhi)所(suo)以(yi)少，主要是因为(wei)生产难度较(jiao)(jiao)高。比如说氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)连续纤维(wei)，上海榕融(rong)新(xin)材料科(ke)技有(you)(you)限公(gong)司(si)曾在访(fang)谈中提到，其(qi)生产工艺(yi)需(xu)要横跨高分(fen)子胶(jiao)(jiao)体(ti)、矿物质干法纺丝(si)、分(fen)子链构、高温烧结晶相(xiang)化(hua)等(deng)多(duo)学科(ke)，而且各生产环节都是非标设备，因此量产工艺(yi)设备的研(yan)发难度很(hen)大。目(mu)前，氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)纤维(wei)的制(zhi)备方法主要有(you)(you)溶(rong)胶(jiao)(jiao)-凝(ning)胶(jiao)(jiao)法、浸(jin)渍(zi)法、熔(rong)融(rong)抽丝(si)法、游浆(jiang)法等(deng)。其(qi)原料大多(duo)为(wei)较(jiao)(jiao)易得到的金属氧(yang)(yang)化(hua)物粉末、无机(ji)盐、有(you)(you)机(ji)聚合物等(deng)，可通过直(zhi)接(jie)从(cong)水溶(rong)液、溶(rong)胶(jiao)(jiao)或者其(qi)他(ta)(ta)一些(xie)溶(rong)剂(ji)中纺丝(si)制(zhi)成，也可以(yi)以(yi)黏胶(jiao)(jiao)丝(si)为(wei)载体(ti)来制(zhi)备。

不过解决了生产(chan)关只是一个(ge)开始，要(yao)真正投入应用还需要(yao)更(geng)多的(de)(de)(de)工(gong)作。莫纶(lun)（珠海）控股集团有限公司的(de)(de)(de)马(ma)小民总经理(li)在访谈(tan)中提到，在氧化铝纤维民用品市(shi)场(chang)，未(wei)来方向(xiang)将会走向(xiang)氧化铝纤维的(de)(de)(de)复(fu)合改性，如净水行(xing)业的(de)(de)(de)抑菌性，充电(dian)行(xing)业的(de)(de)(de)易燃性，隔膜行(xing)业的(de)(de)(de)耐受性等。

显然，越(yue)是(shi)高技术的领域对材料(liao)的要(yao)求就(jiu)越(yue)是(shi)高。但(dan)可惜的是(shi)由于相关资料(liao)较少，具体(ti)该如(ru)何操作小编也无从得知，大家如(ru)果有什么想法想分享(xiang)，也可以联系粉(fen)体(ti)圈仔细(xi)聊(liao)聊(liao)哦~

 

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