氧化鋯耐火纖維(zirconiarefractoryfibre)

主成分為ZrO₂多晶體的隔熱耐火材料。又名多晶氧化鋯纖維或穩(wěn)定ZrO₂纖維。中國于1978年開始研制氧化鋯耐火纖維，并很快取得成功。因ZrO₂耐火纖維價(jià)格昂貴，僅限于試驗(yàn)室批量試制，尚未大規(guī)模生產(chǎn)。

工藝氧化鋯耐火纖維的生產(chǎn)方法有兩種，即膠體法和先驅(qū)體法。

膠體法在氧氯化鋯溶液中加入冰醋酸，使其反應(yīng)，生成白色醋酸鋯沉淀，經(jīng)脫水、烘干再制成醋酸鋯溶液，然后加入穩(wěn)定劑(一般用Ycl₂)，經(jīng)蒸發(fā)、濃縮制成粘度在5～35Pa•s范圍的膠體。這種膠體可以用離心甩絲法或噴吹法成纖得到纖維坯體，坯體在100～110℃干燥，使纖維固化，隨后在要求的溫度下進(jìn)行熱處理。氧化鋯纖維坯體在熱處理過程中發(fā)生一系列物理化學(xué)變化：100～110℃時(shí)脫除物理水；200～300℃時(shí)脫去化學(xué)結(jié)合水和有機(jī)物揮發(fā)；420℃時(shí)鋯鹽開始分解；800～1000℃時(shí)ZrO₂發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變；熱處理的最終溫度為1500～1600℃。

先驅(qū)體法把粘膠纖維(或皂化醋酸纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維等)在一定濃度的稀鹽酸或乙二胺溶液中浸泡，使纖維膨化，用離子交換水洗凈膨化了的纖維，再把它浸泡到含有YCl²穩(wěn)定劑的氧氯化鋯(或醋酸鋯、草酸鋯)水溶液中，使鋯鹽進(jìn)入有機(jī)纖維的分子“間隙”中，用離心或擠壓法脫去表面吸附液，將含有鋯鹽的有機(jī)纖維坯體置于特定條件的爐子中進(jìn)行熱處理，使有機(jī)物在不燃燒的情況下炭化及揮發(fā)，使鋯鹽分解成zrO₂，并與穩(wěn)定劑起作用，使Zr0₂穩(wěn)定化，這樣就得到穩(wěn)定的多晶ZrO₂纖維。

性能多晶ZrO₂纖維的耐火性能好(Zr0₂熔點(diǎn)2590℃)，熱導(dǎo)率低，化學(xué)穩(wěn)定性好，有較強(qiáng)的抗侵蝕性能，因此是一種優(yōu)良的高溫隔熱材料，其性能見表。

應(yīng)用zrO₂纖維可以進(jìn)一步加工成各種耐火纖維制品，用作高溫、高效隔熱材料，如用作各種高溫電爐的內(nèi)襯，熔融金屬的過濾器，高溫催化劑載體，噴氣飛機(jī)和導(dǎo)彈的保護(hù)材料等。氧化鋯耐火纖維的最高使用溫度為1600℃。