Под огнеупорным волокнистым материалом понимается общий термин, обозначающий кристаллические и аморфные волокнистые материалы с огнеупорностью более 1580 °C. Таким образом, к ним относятся алюмосиликатные волокна, основными компонентами которых являются Al₂O₃ и SiO₂, кристаллические волокна из оксида алюминия с оксидом алюминия в качестве основного компонента, а также другие кристаллические волокна из оксида циркония с огнеупорностью выше 1500 °C, волокна из форстерита и другие оксидные волокна из специальных компонентов. Огнеупорность — это температура, при которой материал достигает определенной степени размягчения под воздействием высоких температур. Она характеризует способность огнеупорных материалов противостоять воздействию высоких температур. Температура плавления огнеупорных материалов может значительно различаться. Например, огнеупорность алюмосиликатного огнеупорного волокна составляет около 1750–1770 °C, его температура плавления должна быть 2000–2200 °C, однако температура его применения составляет всего 1000–1350 °C.
Керамическое волокно
«Керамическое волокно» — это общее название волокнистых материалов с содержанием Al₂O₃ 45–60% в составе огнеупорных волокон на основе силиката алюминия. Все керамические волокна являются аморфными волокнами, которые также можно назвать стекловолокнами. Это аморфные твёрдые волокна, образующиеся в результате плавления жидкого материала при охлаждении. В некоторых продуктах компании AdTech используется керамическое волокно, например: Конусы из огнеупорного волокна, Веревка из керамического волокна, Бумага из керамического волокна, Керамическая теплоизоляционная плита, Изоляция из керамической ваты.
В ходе исследований и экспериментов по ряду проблем, возникающих при нагревании огнеупорных волокон, особенно в процессе эксплуатации. В процессе эксплуатации огнеупорных материалов волокна усаживаются вследствие рекристаллизации, спекания и образования новых фаз, а также в результате реакции между неорганическим связующим и волокнами. При достижении определенной температуры волокнистый материал повреждается под действием тепла из-за ускоренного роста зерен и ускоренного процесса спекания.
Огнеупорный волокнистый материал
При применении огнеупорного волокнистого материала необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации коррозия ускоряет его износ, что приводит к снижению предельной температуры использования. Некоторые компоненты атмосферы печи, такие как H₂, CO, CH₄ и NH₃, а также щелочные металлы, фтор, хлор и SO₃²⁻, могут влиять на процесс рекристаллизации, в том числе на зародышеобразование и скорость роста кристаллов. Они вступают в реакцию с волокнистыми материалами, тем самым снижая их рабочую температуру и эксплуатационные характеристики изделия.
Волокнистый материал обладает хорошей устойчивостью к ветровой эрозии, причем степень этой устойчивости зависит от конкретной формы изделия. Кроме того, способность волокнистой облицовки стен к сопротивлению высокоскоростному воздушному потоку снижается по мере повышения рабочей температуры.
Нагрев и коррозия анкерной системы также являются важными факторами, влияющими на срок службы волокнистого материала. Таким образом, конструктивные параметры огнеупорного волокна в основном включают номинальную температуру и температуру длительного безопасного использования, насыпную плотность, теплопроводность, термическую стабильность, химическую стабильность, линейную усадку при нагревании, устойчивость к ветровой эрозии, эластичность и воздухопроницаемость, теплоемкость, степень черноты, прочность на разрыв и т. д.