소개

석영 섬유는 고순도 석영 또는 천연 수정으로 만든 무기 섬유로, 직경은 일반적으로 수 미크론에서 수십 미크론입니다. 석영 섬유는 고체 석영의 일부 특성과 속성을 유지하며 고온 저항에 탁월한 재료입니다. 석영 유리 섬유는 99.9% 이상의 이산화규소2 질량 분율을 가지고 있습니다. 고온 성능은 고실리카 섬유보다 우수하여 장기 사용 온도는 최대 1200℃에 도달하고 연화점은 최대 1700℃에 이릅니다. 또한 높은 전기 절연 특성, 내화성, 내열 충격성, 우수한 유전 특성 및 우수한 화학적 안정성을 가지고 있습니다. 결과적으로 석영 섬유는 로켓 노즐 및 항공 우주 열 보호 장치와 같은 품목을 제조하는 데 사용되는 군사, 국가 방위, 항공 및 항공 우주 산업에서 중요한 역할을 합니다.

준비

석영 섬유를 생산하는 방법에는 다음이 포함됩니다.

1. 수소-산소 화염으로 석영막대 또는 관을 녹인 후 수소-산소 화염으로 섬유로 불어넣어 직경 0.7mm의 석영울을 생산한다.～1μm?

2. 화염으로 석영을 녹이고 고속 공기 흐름을 사용하여 짧은 섬유와 펠트 시트를 형성합니다.

3. 석영 필라멘트 또는 막대를 수소-산소 화염 또는 가스 화염을 통해 일정한 속도로 연화시킨 후 빠르게 긴 섬유로 잡아당깁니다.

관련 연구

석영섬유의 열 손상 메커니즘

석영 섬유는 종종 고온 환경에서 작동합니다. 고온에서 석영 섬유는 열적 열화를 겪어 고온 성능에 영향을 미치는 경향이 있습니다. 석영 재료의 고온 상 변화에 대한 광범위한 연구가 있지만 석영 섬유의 열적 손상 메커니즘에 대한 보고는 거의 없습니다.

연구자들은 고온 조건에서의 상 변화, 표면 미세 구조의 변화 및 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하여 석영 유리 섬유의 수명을 연장하고 응용 분야를 넓히기 위한 이론적 근거를 제공했습니다.

결과는 석영 섬유 강도의 감소가 두 단계로 나눌 수 있음을 보여줍니다.

1. 600℃ 이하의 범위에서는 석영섬유의 표면처리제의 휘발로 인해 점차 직경이 감소하고 균열, 띠 모양의 팽창, 흉터 등의 결함이 점차 나타나 석영섬유의 인장강도가 서서히 감소한다.

2. 600의 범위 내에서～1000℃에서 표면 처리제는 이미 완전히 휘발되었습니다. 가열 및 냉각 과정에서 열 응력으로 인해 스트립 융기 및 흉터가 벗겨지기 시작하여 새로운 표면 균열 및 결함 부위가 생성됩니다. 온도가 높을수록 스트립 융기 및 흉터의 벗겨짐이 더 두드러지며 이는 이 온도 범위에서 석영 섬유의 강도가 감소하는 주요 요인으로, 600에서 처리된 석영 섬유의 강도가 크게 감소합니다.～1000℃.

석영섬유의 표면처리

석영 섬유는 이산화규소2 함량이 높은 유리 섬유로, 뛰어난 성능을 보이며 생물의학 카테터 및 배기가스 처리와 같이 특수한 재료가 필요한 분야에서 널리 사용됩니다. 최근 몇 년 동안, 뛰어난 기계적 및 유전적 특성으로 인해 항공우주 및 항공 분야, 특히 고온 안테나 후드 시스템에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 현재 석영 섬유에 대한 연구는 주로 결정화 성능과 표면 코팅 개질에 중점을 두고 있습니다. 초고 마하수 안테나 후드용 세라믹 매트릭스 복합 재료는 종종 연속적인 석영 섬유 강화재를 사용합니다. 직조를 위한 석영 섬유의 묶음성을 유지하려면 섬유 생산 공정 중에 침지제를 추가해야 합니다. 침지제의 주요 구성 요소는 유기물입니다. 세라믹 매트릭스 안테나 후드는 일반적으로 최종 제품을 얻기 위해 진공 또는 보호 분위기 고온 처리가 필요하므로 유기물이 탄화되고 자유 탄소의 존재는 안테나 후드의 유전 특성에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 석영섬유 강화 세라믹 매트릭스 안테나 후드 소재를 제조할 때 석영섬유의 손상을 최소화하면서 섬유의 표면 침지제를 제거해야 합니다. 그러나 침지제를 제거하는 방법, 제거 전후의 표면 형태 및 구성의 변화, 성능의 변화에 ​​대한 보고는 아직 없습니다.

일부 연구자들은 석영 섬유의 표면 침지제를 제거하는 방법을 조사하고, 다양한 수단으로 처리한 석영 섬유에 대해 전자 현미경 및 엑스포스 분석을 수행하고 처리 전후의 인장 강도 변화를 비교했습니다. 결과는 고온 열처리가 표면 침지제를 더 완벽하게 제거할 수 있고 석영 섬유의 강도는 열처리 온도에 민감하다는 것을 나타냅니다.