在耐火澆注料和耐火可塑料等材料中,摻加一定數量和適宜長度的耐火纖維材料,能提高強度和改善基質性能。
耐火纖維材料的生產方法分為熔融法和膠體法兩種。前者為廢品之前為,主要有普通和高純硅酸鋁纖維、高鋁纖維和含鉻硅酸鋁纖維等,長期使用溫度為1000~1300℃:后者為結晶質纖維,主要有氧化鋁纖維和氧化鋯纖維等,長期使用溫度為1400~1500℃。在不定形耐火材料中,作為纖維增強材料,中、低溫時可選用非晶質纖維,高溫時應選用結晶質纖維,這樣方能獲得良好的效果。
氧化鋁纖維增強型澆注料的性能。該料為超低水泥高鋁質耐火澆注料,其強度高、燒后線變化小,其性能是優良的,具有發展前途。
超低水泥耐火澆注料的1400℃高溫抗折強度約為2MPa,摻加耐熱鋼纖維時為5MPa左右,摻加氧化鋁纖維時約為6MPa。這說明,摻加纖維有增強的效果,切無機纖維優于鋼纖維。
氧化鋁纖維增強耐火澆注料的巖相分析證明,摻加結晶氧化鋁纖維后,優于其晶核的作用,有利于二次莫來石的形成和發育。未加無機纖維的,高溫下生成的莫來石數量少,呈細小針狀,結晶較好:摻加纖維之后,高溫下生成的莫來石數量多、發育小柱狀晶體,結晶完整,交叉生長,組織致密堅固,因此高溫強度較高,即增強效果顯著。
應當指出,結晶質纖維的主晶為α-AL2O3,最高使用溫度約為1600℃。即或如此,在高溫下長期使用,結晶質纖維也逐步劣化,其表現為斷裂破壞甚至粉化,但進程較慢,因此對結晶質纖維增強耐火澆注料的影響較小,可在長期工作的熱工窯爐上使用。當用非晶質纖維做增強材料時,因其高溫下較易析晶粉化,故非晶質纖維增強耐火澆注料,其長期使用溫度為1400℃。