鑄造用寶珠砂主要成分為氧化鋁、氧化硅以及少量氧化鐵等雜質,以優質鋁礬土為原料,經過高溫熔煉噴吹制備而成的球形度較好的顆粒制品如圖1所示。在寶珠砂熔融噴吹成型過程中,會產生大量未成球的物質,往往以纖維狀態存留下來,如圖2所示,該種纖維成分與寶珠砂幾乎相同。從衍射分析(XRD)結果可以看到,經過電熔后成型的寶珠砂纖維存在莫來石及剛玉相,并有大量的熔融后形成的無定形物質,其成分與普通硅酸鋁纖維相當。


圖1 鑄造用寶珠砂
寶珠砂纖維擁有與普通硅酸鋁纖維相同的耐火度及使用溫度,其氧化鋁含量甚至超過一般的硅酸鋁纖維,達到70%以上。與此同時,寶珠砂纖維絲徑較噴吹硅酸鋁纖維更小,約3~5μm,因此寶珠砂纖維韌性更好,但是該種纖維長度較短。

圖2 寶珠砂纖維
伴隨著大量的超細寶珠砂粒,與硅酸鋁纖維相比,這些夾雜在寶珠砂纖維中的顆粒球形度非常好,不會像硅酸鋁纖維渣球那樣棱角分明,并且與硅酸鋁纖維渣球相比,寶珠砂纖維夾雜砂粒尺寸遠遠小于硅酸鋁纖維渣球。因此,在制備中低端絕熱材料、保溫材料方面,寶珠砂副產物寶珠砂纖維完全能夠得到很好的應用。尤其寶珠砂纖維絲徑小,夾雜物顆粒球形度高且粒度較小,在制品后期加工和磨削過程中,不會產生明顯的劃痕缺陷,所以其表觀質量也比較高。如圖4所示為寶珠砂纖維絕熱制品,可廣泛應用于建筑防火、高溫窯爐側壁保溫、火焰密封、高溫防護等領域。

圖3 寶珠砂纖維原料制備的高強度絕熱板
(山西沁新能源公司)
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