氧化鋁纖維是種新型無(wú)機(jī)材料，有優(yōu)異的高溫力學(xué)性能，良好的抗化學(xué)侵蝕能力、低的導(dǎo)熱率等點(diǎn)。氧化鋁纖維是當(dāng)今世界新型的超輕質(zhì)高溫耐火纖維，是整個(gè)Al2O3·SiO2系耐火纖維中的種，使用溫度在1350 ~ 1500℃，高出玻璃態(tài)纖維200 ~ 300 ℃。

(1)氧化鋁纖維的生產(chǎn)工藝。

氧化鋁纖維般是采用化學(xué)膠體法制取的，是按形成單晶體莫來石(3Al2O3·2SiO2)或氧化鋁(α-Al2O3)進(jìn)行化學(xué)配方的，化學(xué)成分是：Al2O372% ~95%，SiO25%~28%。其原理是將可溶性鋁、硅制成具有定黏度的膠體溶液。用常規(guī)方法對(duì)液體甩絲，再經(jīng)高溫?zé)崽幚硗瓿深A(yù)結(jié)晶和轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定相，制得多晶氧化鋁纖維。所制得的纖維棉(散狀)時(shí)作高溫部位夾層的填充料，將散棉用濕法真空成型可制得混配纖維系列品種，如板、氈、磚、標(biāo)異預(yù)制件、模塊、組合部件等。

(2)氧化鋁纖維的應(yīng)用。

氧化鋁纖維主要用于高溫?zé)岵牧?/span>(短纖維)和增強(qiáng)復(fù)合材料(晶須及連續(xù)纖維)，可以編織成無(wú)紡布，編織帶、繩索等各種形狀的纖維制品。可廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、電子、陶瓷、化工、航天等高溫工業(yè)窯爐及其他熱工設(shè)備的內(nèi)襯熱。以達(dá)到節(jié)能增產(chǎn)，延長(zhǎng)爐體壽命。改善工作環(huán)境之目的。

耐火纖維殊用途及進(jìn)展：

人造纖維增強(qiáng)材料(玻璃纖維)早出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代，此后50多年的時(shí)間內(nèi)復(fù)合材料工業(yè)逐年增長(zhǎng)，到1997年世界總產(chǎn)量約達(dá)500萬(wàn)t，價(jià)值在250億?1450億美元之間。先進(jìn)復(fù)合材料僅占其總量的1%，價(jià)值比例約占7%。是具發(fā)展前途的部分。其中連續(xù)纖維增強(qiáng)材料占有相當(dāng)大的比例，尤其在需要高比力學(xué)性能的應(yīng)用域占對(duì)優(yōu)勢(shì)，是高技術(shù)范疇重要材料支撐。

研究表明，無(wú)論材料的形狀和結(jié)構(gòu)如何復(fù)雜，具有高比模量(E/P)、比強(qiáng)度的材料是力學(xué)性能好的材料。將材料加工成幾到幾十微米直徑的纖維形狀，因尺寸應(yīng)，可有減少內(nèi)部微孔、缺陷，并有機(jī)會(huì)調(diào)節(jié)分子或結(jié)晶結(jié)構(gòu)擇優(yōu)取向，是獲得高比限強(qiáng)度的佳方式之。但纖維的形狀很大程度上限制了其作為結(jié)構(gòu)材料在眾多場(chǎng)合的應(yīng)用。

選擇高比模量材料，將其加工成纖維形狀，并將基質(zhì)摻入纖維，基質(zhì)可連接、保護(hù)纖維并賦予材料必要的性能，形成具有高比力學(xué)行為的復(fù)合材料。用連續(xù)纖維做增強(qiáng)材料有下列明顯優(yōu)勢(shì)：由于纖維的高長(zhǎng)徑比征，連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可使纖維性能大程度轉(zhuǎn)變成復(fù)合材料的工程性能。將大體積分?jǐn)?shù)連續(xù)纖維進(jìn)行更有精確布局，在承擔(dān)負(fù)荷方向?qū)⒗w維互相平行排列，則制成的材料可提供優(yōu)異的比力學(xué)性。使材料性能具有大程度的可預(yù)見性。材料更難發(fā)生很多纖維同時(shí)斷裂的災(zāi)難性破壞，同時(shí)賦予其高度各向異性征。將材料制成直徑很細(xì)的纖維，可有提高其可變形性，將給編織各種形式的增強(qiáng)物和使用多種高加工技術(shù)制造復(fù)合材料留下更大空間。盡管加工難度相對(duì)增大，但可完成其他材料難以勝任的工作。減少纖維長(zhǎng)度會(huì)同時(shí)造成復(fù)合材料工程性能的劣化，短纖維復(fù)合材料對(duì)纖維與基質(zhì)之間的熱不匹配敏感程度高于長(zhǎng)纖維復(fù)合材料，盡管該材料可改善其他性能并可用低成本的常規(guī)方法加工，但增強(qiáng)劑的均勻分布 是個(gè)難題。

近幾年，盡管碳納米管復(fù)合材料的研究取得重要進(jìn)展，然而在制備有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的大型復(fù)合材料方面，在開展優(yōu)化結(jié)構(gòu)的加工、表征和分析技術(shù)方面都存在巨大挑戰(zhàn)。些應(yīng)用域要求材料必須以纖維形狀出現(xiàn)。Larbalestier說，我們需要的超導(dǎo)材料必須是電連續(xù)的，否則它不能應(yīng)用。將高溫氧化超導(dǎo)材料與銀及其他金屬基質(zhì)制成多絲束超導(dǎo)復(fù)合纖維，尺寸為2.5mm X 0.25mm、長(zhǎng)度為6km的多絲束超導(dǎo)復(fù)合纖維制成變壓器繞組，用液氮為冷卻劑，此變壓器能量損失僅為般材料變壓器的1/5, 并且體積小、質(zhì)量輕、更安。陶瓷纖維為三維網(wǎng)狀或粒狀結(jié)構(gòu)，屬各向同性材料，甚至橫向性能優(yōu)于縱向性能。

陶瓷基復(fù)合材料的耐溫限主要受纖維的耐溫能力所限，目前世界上尚沒有種成熟纖維適用于1650℃陶瓷基復(fù)合材料，缺乏纖維已成為發(fā)展CMC的大障礙，美、日等均在加緊研究，并取得了重大突破，高性能的碳化硅纖維和氧化鋁纖維是兩種很有希望的纖維。