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从上世纪五(wu)六(liu)十年代(dai)开(kai)始，无机纤维材(cai)料就开(kai)始应(ying)用于各(ge)个领域，主要代(dai)表就是天然石棉。不过石棉这玩意我们都(dou)知(zhi)道它有致癌的风(feng)险，于是它理所当然地被逐渐淘汰掉了(le)。

那么取代它的材(cai)料有(you)什么呢？主要就是碳(tan)纤(xian)维(wei)、纤(xian)维(wei)、硼纤(xian)维(wei)和碳(tan)化纤(xian)维(wei)等高(gao)性(xing)能无机纤(xian)维(wei)。其中氧化铝纤维由于具备高(gao)(gao)强(qiang)度、高(gao)(gao)模量、热(re)导率小、热(re)膨(peng)胀系数低、抗化(hua)学侵(qin)蚀能力、超常(chang)的(de)耐(nai)(nai)热(re)性和耐(nai)(nai)高(gao)(gao)温(wen)氧化(hua)性等优点(dian)，而且原料(liao)成本(ben)较低、生(sheng)产(chan)工艺简单(dan)，因(yin)此具有较高(gao)(gao)的(de)性价比(bi)和商业价值，在(zai)军(jun)事、民用复合材料(liao)领域都受到重视。

多晶(jing)氧(yang)化铝纤(xian)(xian)维(wei)和氧(yang)化铝短纤(xian)(xian)维(wei)

从(cong)整(zheng)体(ti)上看，氧化铝纤(xian)维的(de)下游需求中虽然有(you)军工，但有(you)业内人(ren)士认(ren)为，军工端其实(shi)是一个(ge)较(jiao)小的(de)市(shi)场(chang)，约占整(zheng)体(ti)的(de)10%左(zuo)右，真正占大头(tou)的(de)其实(shi)是民用市(shi)场(chang)，预计(ji)可能会达到千(qian)亿(yi)级市(shi)场(chang)规模(mo)。那么到底这90%的(de)市(shi)场(chang)都会在哪里(li)呢？我们一起来看看。

氧(yang)化铝(lv)纤维的民(min)用市场

目前世人对氧(yang)化(hua)铝纤维(wei)的认知中，最响(xiang)亮(liang)的名头就是“高端耐火材(cai)料”，但(dan)它的应用并不仅限于(yu)此。目前氧(yang)化(hua)铝短(duan)纤维(wei)一(yi)般用于(yu)高温热材(cai)料，长纤维(wei)则用于(yu)增强复(fu)合材(cai)料，在治金、机械、电子、陶(tao)瓷、化(hua)工、航天等领(ling)域中都能看(kan)到它们的身(shen)影。

1、窑炉耐(nai)火领域

氧(yang)化(hua)铝(lv)纤维是(shi)一(yi)款优(you)质(zhi)的耐火材料，具(ju)有质(zhi)量(liang)轻(qing)、热稳定(ding)性好、热导(dao)率低以及耐火度(du)较高等(deng)优(you)异特点，可(ke)在钢(gang)铁工业(ye)、石油化(hua)工业(ye)、陶(tao)瓷(ci)制备(bei)业(ye)中的各种炉窑中作(zuo)护身衬里(li)的隔(ge)热材料。

氧(yang)化铝纤维隔热衬护材(cai)料

由(you)于氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)纤(xian)维(wei)(wei)的密度(du)小(xiao)、绝热(re)性好、热(re)容量(liang)小(xiao)，不仅可(ke)(ke)以减轻(qing)炉(lu)体质量(liang)，而且可(ke)(ke)以提高(gao)控温精度(du)，节能效果(guo)显(xian)著。氧(yang)(yang)化(hua)铝(lv)纤(xian)维(wei)(wei)（多(duo)晶莫来石纤(xian)维(wei)(wei)）在高(gao)温炉(lu)中使用(yong)节能效果(guo)比一般的耐火砖(zhuan)或高(gao)温涂料好，节能量(liang)远大于散热(re)损失量(liang)，其原因不仅是因为减少(shao)了(le)散热(re)损失，更主要的是强化(hua)了(le)炉(lu)气对炉(lu)壁的对流传(chuan)热(re)，从而提高(gao)了(le)物(wu)料的加热(re)速度(du)和(he)生产能力。

2、民用航(hang)空领域

多(duo)晶莫来(lai)石(shi)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)(wei)是(shi)(shi)氧化(hua)铝基(ji)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)(wei)的(de)(de)主(zhu)要品种，在结构上主(zhu)要是(shi)(shi)以莫来(lai)石(shi)微晶相的(de)(de)形式(shi)存在。与一般氧化(hua)铝基(ji)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)(wei)相比(bi)，多(duo)晶莫来(lai)石(shi)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)(wei)具有更好的(de)(de)耐高(gao)温(wen)性，使用温(wen)度在1500-1600℃，特别是(shi)(shi)高(gao)温(wen)抗蠕变(bian)性和抗热(re)(re)震性均有很(hen)大(da)提高(gao)，是(shi)(shi)当(dang)今国(guo)内外最新(xin)型的(de)(de)超轻(qing)质高(gao)温(wen)耐热(re)(re)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)(wei)。比(bi)如说(shuo)美国(guo)“哥(ge)伦比(bi)亚”号航天飞机隔热(re)(re)板(ban)衬垫用的(de)(de)是(shi)(shi)Saffil氧化(hua)铝纤(xian)(xian)(xian)维(wei)(wei)，它能经受1600℃的(de)(de)高(gao)温(wen)，这种衬垫会防止热(re)(re)通过隔热(re)(re)板(ban)之间的(de)(de)间隙(xi)进入防热(re)(re)罩内。另(ling)外，多(duo)晶莫来(lai)石(shi)纤(xian)(xian)(xian)维(wei)(wei)的(de)(de)加入可以提高(gao)陶(tao)瓷基(ji)本(ben)的(de)(de)韧性、增加冲击强(qiang)度，在耐热(re)(re)复合材料的(de)(de)开(kai)发中发展很(hen)快。

民用(yong)航空方面，近年来在(zai)产(chan)业(ye)(ye)(ye)规划及政策扶(fu)持下，商业(ye)(ye)(ye)航空产(chan)业(ye)(ye)(ye)基地在(zai)国(guo)(guo)内(nei)各地兴起(qi)，伴随(sui)而来的则是氧化铝(lv)纤(xian)维生产(chan)项目的“伴生”。比(bi)如说(shuo)中国(guo)(guo)商飞(fei)（研制大型民航飞(fei)机的国(guo)(guo)有企业(ye)(ye)(ye)）在(zai)东营经济技术开发区建(jian)立国(guo)(guo)内(nei)首个(ge)大数据架(jia)构5G试(shi)飞(fei)基地的消息(xi)一出(chu)，看到机遇的山东东珩国(guo)(guo)纤(xian)新(xin)材(cai)料(liao)有限公(gong)司便推出(chu)了(le)高性能氧化铝(lv)纤(xian)维项目，为我国(guo)(guo)航空产(chan)业(ye)(ye)(ye)添砖加瓦。

3、环保净化领域(yu)

氧化(hua)(hua)铝纤维由于其良好的耐化(hua)(hua)学腐(fu)蚀、耐高温性(xing)能(neng) 可用(yong)于环保和(he)再循(xun)环技术(shu)域，如焚烧电子废料的设备——据调(diao)查，在历经多年运转(zhuan)后氧化(hua)(hua)铝纤维仍显示(shi)出其优良的抗炉内各种有(you)害(hai)物(wu)的腐(fu)蚀性(xing)能(neng)。另外氧化(hua)(hua)铝纤维还可用(yong)于汽(qi)车(che)废气(qi)设备上作陶瓷整体(ti)衬，最大的特(te)点是结构稳定。

2021年，美国(guo)生物再生能源公司Enexor就联(lian)合田纳西大(da)学发(fa)明了(le)一款以氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)纤维为核心材料的(de)新型高(gao)(gao)温(wen)陶(tao)瓷过(guo)滤(lv)装(zhuang)置(zhi)，被期望用于Enexor公司开发(fa)的(de)生物热(re)电(dian)联(lian)产(chan)设施(shi)。氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)纤维主要起到(dao)过(guo)滤(lv)分离(li)高(gao)(gao)温(wen)废气(qi)中的(de)无机颗粒的(de)作用，由(you)于它(ta)能够在承(cheng)受高(gao)(gao)温(wen)的(de)同时散发(fa)更(geng)少的(de)热(re)量，因此可以节约成本(ben)，减少能量损失。具体(ti)可看《氧(yang)化(hua)(hua)铝(lv)纤维市场(chang)前沿(yan)：高(gao)(gao)温(wen)陶(tao)瓷过(guo)滤(lv)》了(le)解。

废气(qi)颗粒(li)分(fen)离(li)过滤选择氧化(hua)铝纤(xian)维

另外(wai)，若制成氧化(hua)铝(lv)介孔纤维材料(liao)，那么在原有的(de)(de)稳定性(xing)和(he)化(hua)学(xue)稳定性(xing)好、机械(xie)模量高的(de)(de)基础(chu)上，还会(hui)因为介孔结(jie)构而具有较大的(de)(de)比表面积和(he)规则的(de)(de)孔道结(jie)构，因此(ci)化(hua)学(xue)活性(xing)较高、吸(xi)附容量极大，可(ke)以用在催化(hua)剂、催化(hua)剂载体和(he)吸(xi)收剂领(ling)域。

4、燃料电池领(ling)域(yu)

基于(yu)燃(ran)料(liao)电(dian)池(chi)(chi)的发电(dian)机(ji)，例如(ru)使(shi)用固体(ti)氧(yang)化物燃(ran)料(liao)电(dian)池(chi)(chi) (SOFC) 的发电(dian)机(ji)，在(zai)高达1000℃的温度下运行。为了满足这些(xie)苛刻的工(gong)作(zuo)条件(jian)，燃(ran)料(liao)电(dian)池(chi)(chi)组件(jian)需(xu)要(yao)使(shi)用耐温能力出(chu)众的材料(liao)。

陶(tao)(tao)瓷(ci)纤(xian)维和(he)纺织品可(ke)以在(zai)(zai)非常(chang)高(gao)的工作温度(du)下具(ju)(ju)有(you)(you)(you)出(chu)色的抗蠕变性(xing)和(he)较长的使(shi)用(yong)寿命(ming)，这些高(gao)强度(du)的陶(tao)(tao)瓷(ci)制(zhi)品可(ke)以承受(shou)启动(dong)和(he)冷却期间的极(ji)端热(re)循环。此外，与具(ju)(ju)有(you)(you)(you)导电性(xing)且(qie)可(ke)在(zai)(zai)高(gao)温下蠕变的金属不同，使(shi)用(yong)纤(xian)维增(zeng)强的陶(tao)(tao)瓷(ci)基复合材(cai)料(CMC)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)电绝缘性(xing)高(gao)强度(du)和(he)低蠕变，有(you)(you)(you)助于保持电池的稳定性(xing)。在(zai)(zai)燃料电池中的一些关键互(hu)连(lian)线区域往往要承受(shou)极(ji)高(gao)的温度(du)，陶(tao)(tao)瓷(ci)纤(xian)维编织套管在(zai)(zai)高(gao)温下具(ju)(ju)有(you)(you)(you)高(gao)电阻(zu)，可(ke)绝缘并保护互(hu)连(lian)线和(he)热(re)电偶(ou)。

5、锂电隔膜领(ling)域

电(dian)池隔膜在锂离子(zi)电(dian)池实现高(gao)功(gong)率以及安全性(xing)方面起着至关重要的作用，能(neng)(neng)够防(fang)止(zhi)由电(dian)极(ji)之(zhi)间(jian)的物理接(jie)触而造成的短路现象。为(wei)了克服(fu)电(dian)池隔膜不(bu)耐高(gao)温(wen)的问题，其(qi)中一个有(you)效地方法就是利用无机材料提高(gao)其(qi)热稳定性(xing)以及亲液性(xing)，从而改善储能(neng)(neng)元件的电(dian)化(hua)学性(xing)能(neng)(neng)。

近(jin)年业界开(kai)始研究使用(yong)氧(yang)化(hua)(hua)铝纤(xian)(xian)维制备电池(chi)隔膜，其优(you)势(shi)在(zai)于，若(ruo)使用(yong)微米无机氧(yang)化(hua)(hua)铝纤(xian)(xian)维，则可提(ti)供(gong)强度，若(ruo)使用(yong)纳米无机氧(yang)化(hua)(hua)铝纤(xian)(xian)维，则可提(ti)供(gong)高比表(biao)面积(ji)，最终制备出(chu)来的无机氧(yang)化(hua)(hua)铝纤(xian)(xian)维电池(chi)隔膜比表(biao)面积(ji)大、强力高、柔性(xing)好(hao)、耐高温性(xing)好(hao)，并具有优(you)异的阻燃性(xing)能。

氧(yang)化铝(lv)纤维的(de)民用发展方(fang)向

据调查，虽然氧化铝(lv)(lv)纤(xian)维已经成功实(shi)现商业化，但由于我国起步(bu)较晚，目前氧化铝(lv)(lv)纤(xian)维主(zhu)要的(de)生产(chan)厂(chang)商基本都在(zai)海外，主(zhu)要的(de)品种有(you)美国Du Pont公司(si)的(de)FP、PRD-166，美国3M公司(si)生产(chan)的(de)Nextel系列(lie)产(chan)品，英国ICI公司(si)生产(chan)的(de)Saffil氧化铝(lv)(lv)纤(xian)维，日本Sumitomo公司(si)生产(chan)的(de)Altel氧化铝(lv)(lv)纤(xian)维等(deng)。

3M公司生(sheng)产的Nextel720结(jie)构粗纱

与氧(yang)(yang)(yang)化铝(lv)(lv)其他(ta)形式的产(chan)(chan)(chan)品相比，能够(gou)产(chan)(chan)(chan)业化生产(chan)(chan)(chan)氧(yang)(yang)(yang)化铝(lv)(lv)纤维(wei)的公司(si)数(shu)目(mu)之所(suo)以少，主要是因(yin)为生产(chan)(chan)(chan)难度较高。比如说氧(yang)(yang)(yang)化铝(lv)(lv)连续纤维(wei)，上海榕融(rong)新材料(liao)科技有限公司(si)曾在访谈中提到(dao)，其生产(chan)(chan)(chan)工(gong)艺需要横跨高分子胶体(ti)、矿物质(zhi)干(gan)法(fa)(fa)(fa)纺丝(si)、分子链构、高温烧结晶相化等多(duo)学科，而且各(ge)生产(chan)(chan)(chan)环节都(dou)是非(fei)标(biao)设备(bei)，因(yin)此量产(chan)(chan)(chan)工(gong)艺设备(bei)的研(yan)发难度很(hen)大。目(mu)前，氧(yang)(yang)(yang)化铝(lv)(lv)纤维(wei)的制备(bei)方法(fa)(fa)(fa)主要有溶(rong)(rong)(rong)胶-凝胶法(fa)(fa)(fa)、浸渍法(fa)(fa)(fa)、熔(rong)融(rong)抽丝(si)法(fa)(fa)(fa)、游(you)浆法(fa)(fa)(fa)等。其原料(liao)大多(duo)为较易得(de)到(dao)的金属氧(yang)(yang)(yang)化物粉(fen)末、无机(ji)盐(yan)、有机(ji)聚合物等，可通过直(zhi)接从水溶(rong)(rong)(rong)液、溶(rong)(rong)(rong)胶或者其他(ta)一些溶(rong)(rong)(rong)剂中纺丝(si)制成，也可以以黏(nian)胶丝(si)为载体(ti)来制备(bei)。

不过解决了生产关(guan)只(zhi)是一个开(kai)始，要真(zhen)正投入应用还需要更多的(de)工作。莫(mo)纶（珠海）控股(gu)集团(tuan)有(you)限公(gong)司的(de)马小民(min)总经(jing)理在访谈中提(ti)到，在氧(yang)(yang)化铝纤维民(min)用品市场，未来方向将会(hui)走向氧(yang)(yang)化铝纤维的(de)复(fu)合改性，如净水行(xing)业(ye)(ye)的(de)抑菌(jun)性，充电(dian)行(xing)业(ye)(ye)的(de)易燃性，隔膜行(xing)业(ye)(ye)的(de)耐受(shou)性等。

显然，越(yue)(yue)是高(gao)技术(shu)的(de)领域对(dui)材(cai)料(liao)的(de)要(yao)求就(jiu)越(yue)(yue)是高(gao)。但可惜的(de)是由于相关资料(liao)较少，具体该如何操(cao)作小编也无从(cong)得知，大家如果有什么想法想分(fen)享，也可以联系粉体圈仔细聊(liao)聊(liao)哦(e)~

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