打破国外技术封锁，氧化铝纤维产业化生产来了？-pg电子竞技平台

2022-11-15 10:31:58  信息编号：k226053  浏览次数：317

近日， 上海榕融新材料投资38亿元建设的耐高温氧化铝连续纤维实现量产，目前产能已经就达到 700 吨，未来将达到年产10000吨，成为国内首家实现该类产品连续化生产并达到较高产能的企业， 填补国内行业空白。

一、氧化铝纤维

氧化铝纤维主要成分为氧化铝（al2o3），辅助成分有sio2、b2o3、mgo等，其熔点可高达2050 ℃，单丝抗拉强度极高，还有优良的高温抗蠕变和抗热震性能，特别是连续氧化铝纤维与其他材料复合，性能更佳。 因此， 成为国际公认的耐高温热端构件新一代主力材料。

市场格局方面，目前全球氧化铝纤维市场主要由国外企业垄断，如 美国dupont公司、美国3m公司、德国cerafib、 日本三菱公司、日本nitivy、英国ici公司等。

国内涉及的企业包括 浙江欧诗漫、鲁阳节能（a股）、山东东珩国纤新材料、莫纶集团、上海榕融新材料等，其中 奇耐亚太于2022年5月要约收购了鲁阳节能53%的股权，而奇耐正式美国unifrax，是全球高温隔热纤维制品的领导者。

整体来说，目前我国已实现氧化铝纤维商业化生产，但由于研究起步晚，还处于产业刚刚起步阶段，高端氧化铝纤维需求仍依赖进口，进口替代空间大。

二、氧化铝纤维制备工艺有哪些？

1、溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是制备高纯度且均匀的al2o3纤维最通用的方法之一，通过控制前驱体溶胶的粒径、采用较低的煅烧温度即可得到均匀的al2o3纤维，该方法通常选用异丙醇铝、羧酸铝、硝酸铝及氯化铝等作为前驱体。

2、卜内门法

将有机铝盐和其他添加剂在一定条件下混合，使之成为一定粘度的粘稠溶液，然后再与一定量的水溶性有机高分子、含硅氧化聚合物等混合均匀，形成可纺粘液，经过纺丝、干燥、烧结等处理，即得到氧化铝纤维。卜内门法难以得到连续长纤维，其产品多为短纤维形式。

3、熔融抽丝法

熔融抽丝法是1971年美国tyco研究所开发的一种制备单晶α-al2o3纤维的方法，通过在高温下向al2o3熔体内插入钼制细管，利用毛细现象，熔融液刚好升到毛细管的顶端，然后由顶端缓慢向上拉伸得到α-al2o3连续纤维。此方法可以制得形状较为复杂的连续纤维，但产品性能不易控制，纤维质量较差。

4、浸渍法

采用无机铝盐作为浸渍液，亲水性能良好的粘胶纤维作为浸渍物基体纤维。在一定条件下将其混合均匀，无机铝盐以分子状态分散于基体纤维中，经过浸渍、干燥、烧结、编织等步骤可以得到形状复杂的氧化铝纤维。浸渍法易于形成含铝纤维，并可以制成形状复杂的纤维产品，但成本较高，工艺较为繁琐，产品性能不易控制，形成的纤维质量较差。

5、预聚合法

预聚合法先将烷基铝和其它添加剂在一定条件下聚合，形成一种铝氧烷聚合物，将该聚合物溶解在有机溶剂中，加入硅酸酯或有机硅化合物，再对该混合物进行浓缩处理成可纺粘稠液，再经过干法纺丝成先驱纤维，分别在600℃和1000℃进行热处理，得到微晶聚集态连续氧化铝纤维。该方法的纺丝性能好，易于得到连续长纤维。

日本往友化学公司采用预聚合法生产氧化铝纤维，先用烷基铝和水在一定的条件下聚合成铝氧烷化合物，将其溶解在有机溶剂中，再加入硅酸酯或有机硅化合物，将混合物制成可纺粘稠液，经纺丝，干燥，烧结生产出氧化铝纤维。

6、淤浆法

淤浆法是以al2o3粉末为主要原材料，加入分散剂、流变助剂、烧结助剂等，在一定条件下制成可纺混合物，再经过挤出成纤、干燥、烧结等步骤制备al2o3连续纤维。该方法为了防止气体挥发时体积收缩过快导致纤维破裂，生产的浆料在烧结前需要进行干燥处理，并选择适当的升温速率。

三、氧化铝纤维应用领域有哪些？

al2o3纤维兼具耐高温、低导热系数、抗压强度高、拉伸强度高、质轻及生物相溶性好等优异特性，其在结构增强、高温隔热、吸附过滤及生物医学等领域表现出极强的竞争优势。

1、结构增强复合材料

近年来，增强金属基复合材料性能的研究及应用引起了许多工程界的关注，而无机金属在增强材料方面有其独特性。由于al2o3纤维与有机基体间具有较小的界面反应，其复合材料制品的机械性能、硬度及耐磨性会得到进一步的改善。

2、高温隔热材料

al2o3纤维在高温下具有优异的抗氧化性能，能够在高温使用过程中保持较高的抗拉强度，相较于碳化硅纤维其原料成本较低。此外，al2o3纤维表面活性较高，具有质量轻、耐高温、热膨胀系数小、抗热震性能好等优点，被广泛应用于航空航天高温隔热领域。

3、吸附过滤材料

al2o3纤维具有轻质、过滤阻力低、热稳定性好、过滤效率高等优点，常被用作吸附过滤材料，在环境领域具有重要的应用价值。

4、生物医学材料

当al2o3纤维尺寸减小到微米甚至纳米级别时，其在生物医学领域也有了一些应用，将其与无毒且良好生物相容性的聚合物复合可用作伤口愈合材料、组织支架材料，协助骨再生过程等。另外al2o3复合材料在牙修复领域也有着广泛应用。