耐火纤维材料

耐火纤维材料，用耐火纤维制成的高性能高温隔热材料。分为非晶质耐火纤维和多晶质耐火纤维两类。可用类似纺织和造纸工艺加工成各种耐火纤维制品，如毯和毡，纸，绳和带，异形制品等。用作窑炉内衬材料，各种隔热材料，高温密封、充填衬垫或过滤材料，吸声材料等。与普通耐火材料相比，容重小（只有轻质耐火材料的1/5～1/10），热导率和热容量低（约为轻质砖的1/3），热稳定性和抗机械震动性能优良。用它作工业窑炉内衬，可节能20%～30%，且炉衬厚度可减少1/2，钢材节省50%。

纤维材料的结构十分特别，首先它并不是通常意义上的连续介质，在纤维材料的内部存在大量的纤维与纤维、纤维与空气的界面，纤维与纤维之间的连接非常松散，在力学特性上具有十分独特的模量;其次，纤维材料中的孔隙是纤维之间自然形成的空隙，这些孔隙都是贯通孔隙，这使得纤维材料的有效孔隙率非常高；再次，纤维是一种长径比很大的物质形态，直径又十分的细小，容易发生弯曲变形，因此纤维材料也十分的柔软，形状适应性非常好。对此Pan认为纤维材料的一些特性与软物质结构（soft material）更为接近。从微观结构角度看，非织造或毡化法生产的纤维材料与植物或动物细胞极为相似。

纤维材料在纺织服装领域如此璀璨，让很多人忽视了它在其他领域上的应用。诚然，在化学纤维出现以前，由于天然纤维在力学性能、对恶劣环境适应能力上的不足，纤维材料在工程领域的应用较少，一般只是用作隔热材料，如蓄热取暖设备、工业用炉、发电设备等。在19世纪末期化学纤维发明之后，通过化学合成技术，能够生产出具有着高强、高模量、耐高温、耐腐蚀、阻燃等特性的化学纤维，极大的弥补了天然纤维在性能上的不足。

得益于化学纤维的进步，纤维材料被材料科学所认识。由于纤维材料结构上的特殊性，纤维材料有着传统固体材料不可比拟的物理学特性，加之其重量轻、可以整体成型的特点，受到各个领域重视。上世纪20年代，波音公司就已经使用纺织结构来增强飞机的机翼。在波音公司新机型波音787上，纤维复合材料的使用量已经达到了50%。纤维材料在建筑上的应用已有近40年的历史，包括了蓬帆布材料、膜结构材料、防水材料、纤维增强复合材料等。这些材料不仅有美化、装饰作用，还具有质轻、高强、保温、可回收、可降解、可再生等特点，属于现代建筑领域的新型材料。在医用材料中，从缝合线到人造皮肤、人造血管、人造骨骼、人造关节、人工韧带，乃至人工肾、人工肝、人工肺、人工心脏等，都大量的应用了纤维材料。