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导致多晶莫来石纤维强度下降的原因有哪些 发表时间:2025-06-09
  多晶莫来石纤维凭借耐高温、低导热等特性,在高温窑炉、航空航天等领域占据重要地位。然而,该产品在使用过程中会出现强度下降、脆性增加的问题,不仅导致设备维护成本攀升,更对生产安全构成潜在威胁。那么,导致纤维强度下降的原因都有哪些呢?
  1.高温环境
  在高温作用下,多晶莫来石纤维内部原本细小均匀的纳米级晶粒会通过 Ostwald 熟化机制逐渐长大,从最初的不足 100 纳米粗化为微米级。晶粒粗化破坏了纤维的致密结构,导致晶界结合力减弱,进而使纤维的抗折强度下降 30% - 50%。
  2.化学侵蚀
  莫来石纤维中的氧化铝和氧化硅成分,会与炉渣中的氧化钙、酸性气体发生固相反应,例如在 1200℃时,莫来石与氧化钙反应生成铝酸钙,这种新生成的低熔物不仅会破坏纤维的晶体结构,还会在表面形成孔洞,使纤维更容易断裂。
  3.生产工艺
  部分厂家为追求产量,在纤维成型环节缩短烧结时间,导致晶体发育不充分;或在原料混合阶段搅拌不均匀,造成纤维内部成分差异。
  4.复合因素叠加
  多晶莫来石纤维强度下降往往是多种因素共同作用的结果。例如,高温导致的晶体粗化会使纤维表面变得粗糙,从而更容易受到化学侵蚀;而化学侵蚀形成的孔洞又会在热应力作用下扩展为裂纹,进一步削弱强度。
  面对多晶莫来石纤维强度下降的难题,企业应从原料把控、工艺优化、服役环境监测等多方面入手,建立全生命周期管理体系。同时,加快研发新型纳米复合纤维、表面涂层技术等,提升材料的综合性能。
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