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1.陶瓷毯簡介
陶瓷纖維毯 (CFB) 是由氧化鋁硅酸纖維製成的輕質高溫絕緣材料。具有 熱穩定性高達 1430°C 和低熱導率，因此被廣泛應用於熔爐、鍋爐和航太系統。本指南涵蓋 CFB 類型、性能指標和工業應用，為工程師和採購專業人員提供可行的深入見解。
2.按溫度和成分分類
陶瓷毯隔熱層的分類依據如下 最高使用溫度 和 化學成分:
| 類型 | 溫度範圍 (°C) | Al₂O₃ 含量 (%) | 主要功能 |
|---|---|---|---|
| 標準等級 | 950-1100 | 45-47 | 具成本效益的通用絕緣材料 |
| 高純度 | 1100-1260 | 47-49 | 改善抗熱震性 |
| 氧化鋯增強型 | 1260-1430 | 52-55 + ZrO₂ | 優異的高溫穩定性 |
| 耐鹼性 | 800-1000 | 40-42 + CaO/MgO | 在水泥/玻璃窯中抗腐蝕 |
3.主要技術特性
3.1 物理和熱性能
| 參數 | 測試標準 | 典型範圍 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 密度 | ASTM C167 | 64-128 公斤/立方米 | 影響絕緣和負載能力 |
| 熱傳導 | ASTM C201 | 0.05-0.12 W/m-K (500°C 時) | 決定能源效率 |
| 拉伸強度 | ASTM C1335 | 50-150 kPa | 機械耐用性的關鍵 |
| 線性收縮 | ASTM C356 | <3% (最高溫度下 24 小時) | 表示長期穩定 |
3.2 耐化學性
- 耐酸性:在含硫環境（如石化加熱器）中表現良好。
- 耐鹼性:經鹼處理的 CFB 可抵受水泥窯蒸汽。
- 濕度敏感性:在潮濕環境中需要防水塗層。
4.跨產業應用
4.1 冶金
- 爐襯:鋼鐵再熱爐中耐火磚後的後備隔熱層。
- 杓蓋:減少熔融金屬傳送時的熱損失。
4.2 發電
- 鍋爐隔熱:包覆過熱器和省煤器 (650-900°C 區域)。
- 燃氣渦輪機:燃燒室的隔熱層。
4.3 石化
- 裂解爐:為乙烯生產中的輻射線圈隔熱。
- 管道絕緣:防止高溫管道中的熱損失。
4.4 航太
- 火箭噴嘴:保護結構不受廢氣（>1200°C）影響。
- 飛機引擎:輔助動力裝置 (APU) 的防火處理。
5.安裝和處理最佳實踐
5.1 安裝方法
| 方法 | 說明 | 理想厚度 (mm) |
|---|---|---|
| 分層堆疊 | 多層交錯接縫 | 每層 25-50 個 |
| 錨定固定 | 用於垂直/水平表面的金屬錨固 | 50-100 |
| 真空成型 | 適用於複雜幾何形狀的預成形模組 | 自訂 |
5.2 安全規範
- 個人防護裝備 (PPE):手套、口罩和護目鏡，以防止纖維刺激。
- 切削工具:使用電動刀或鋸齒刀片，以減少灰塵。
6.安全與環境考量
6.1 健康風險
- 空氣纖維:被 IARC 列為 2B 類（可能致癌）。通過以下方式緩解：
- 安裝時進行濕式清潔。
- 使用保護塗層進行封裝。
6.2 可持續性
- 可回收性:廢 CFB 可加工成紙板或紙產品。
- 低生物持久性:新型生物可溶性纖維（如 SiO₂-CaO-MgO）可在肺部安全降解。
7.案例研究與未來趨勢
7.1 個案：鋁冶煉廠屋頂隔熱
- 挑戰:熱損失過大（原始岩棉，150 mm 厚）。
- 解決方案:以 100 mm 氧化鋯增強 CFB 取代。
- 結果：25% 節能及 8 年使用壽命。
7.2 新興創新
- 奈米纖維混紡:SiO₂ 奈米纖維可降低熱傳導率至 0.03 W/m-K。
- 物聯網整合:具備嵌入式感測器的智慧型 CFB，用於即時熱能監控。
