石英纖維是以高純石英或天然水晶為原料制得的一種無(wú)機(jī)纖維,直徑只有1~15微米。石英纖維在航空、航天、半導(dǎo)體、高溫隔熱、高溫過(guò)濾方面有著廣泛的應(yīng)用。 中國(guó)粉體網(wǎng)訊 石英纖維是以高純石英或天然水晶為原料制得的一種無(wú)機(jī)纖維,直徑只有1~15微米。石英纖維在航空、航天、半導(dǎo)體、高溫隔熱、高溫過(guò)濾方面有著廣泛的應(yīng)用。

1石英纖維性能
石英纖維保持了固體石英的部分性能和特點(diǎn),是一種良好的耐高溫材料,并可作為先進(jìn)復(fù)合材料的增強(qiáng)體。石英纖維的純度很高,這使得其具備一些良好的特性,如抗燒蝕性強(qiáng)、耐溫性好、導(dǎo)熱率低,且其化學(xué)穩(wěn)定性高,介電性能也較為優(yōu)良。
典型石英纖維的性能參數(shù)

2石英纖維的發(fā)展現(xiàn)狀
石英纖維的生產(chǎn)最初源于法國(guó),隨后,美日英俄等國(guó)也形成了規(guī)模化的生產(chǎn)。石英纖維品種繁多,如短切纖維、針織物、布、帶、無(wú)捻粗紗、紗、棉等。 我國(guó)已經(jīng)具備高純石英纖維生產(chǎn)能力,但生產(chǎn)力有限。
3石英纖維應(yīng)用
石英纖維的應(yīng)用包括:高頻印刷電路板(便攜式電話科技、超級(jí)計(jì)算機(jī));各種高溫環(huán)境隔熱 :航空航天的熱防護(hù);汽車玻璃制造工業(yè);半導(dǎo)體工業(yè)的絕熱材料;高溫氣體過(guò)濾;高溫催化基材;絕熱保溫材料;取代硅酸鹽/石棉纖維。石英纖維應(yīng)用領(lǐng)域細(xì)分

石英纖維具有固態(tài)石英的部分特征和機(jī)械特性,常被用做先進(jìn)復(fù)合材料的增強(qiáng)相。石英纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是1種由石英纖維或其制品增強(qiáng)的復(fù)合材料。石英纖維增強(qiáng)復(fù)合材料不僅擁有原材料的物理化學(xué)特性,還結(jié)合了石英纖維帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。
4常見(jiàn)的石英纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的研究 現(xiàn)階段常用的石英纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有:石英纖維增強(qiáng)含硅芳炔樹(shù)脂復(fù)合材料、石英纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料、石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合材料。
4.1石英纖維增強(qiáng)含硅芳炔樹(shù)脂復(fù)合材料 含硅芳基乙炔樹(shù)脂是1種新型的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。 性能:因引入硅元素,使樹(shù)脂具有優(yōu)良的耐高溫和耐燒蝕性,同時(shí)具有優(yōu)良的介電和化學(xué)性能。 應(yīng)用:可用作高溫?zé)g隔熱材料,在國(guó)內(nèi)外已實(shí)現(xiàn)小規(guī)模商用。 研究現(xiàn)狀:近年來(lái),國(guó)際先進(jìn)復(fù)合材料低成本制造技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的主流是樹(shù)脂傳遞模塑(Resin Transfer Nolding, RTM)制造技術(shù)。采用TEOAS表面改性QF的共混PSA復(fù)合材料,提升了其儲(chǔ)能模量,加強(qiáng)了其彎曲性能和層間剪切強(qiáng)度(InterLaminar Shear Strength, ILSS)。
4.2石英纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料 石英纖維/SiO2復(fù)合材料具有良好的隔熱性能、力學(xué)承載性能和電性能,是透波罩常用材料體系之一。因此,連續(xù)石英纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料( SiO2f /SiO2 ) 作為一種新型功能材料,可同時(shí)滿足透波、防熱、承載等三方面的性能要求, 性能:采用連續(xù)石英纖維增強(qiáng)二氧化硅,既可保留陶瓷基體的良好特性,同時(shí)又起到了增韌效果,從而提高其強(qiáng)度。 應(yīng)用:連續(xù)石英纖維增強(qiáng)二氧化硅復(fù)合材料(SiO2f/SiO2)可實(shí)現(xiàn)較高頻波段傳輸、隔熱和承載等三方面的性能要求,是當(dāng)前市面上一種熱門新型功能材料,在高馬赫導(dǎo)彈、飛船、運(yùn)載火箭及返回式衛(wèi)星等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 研究現(xiàn)狀:目前,溶膠-凝膠法被廣泛應(yīng)用于制備 SiO2f/SiO2復(fù)合材料。該工藝是將硅溶膠真空浸入石英纖維織物中,然后通過(guò)干燥、固化、燒結(jié)等工藝將二氧化硅基體沉積在織物中。溶膠-凝膠法的優(yōu)點(diǎn)是硅溶膠粘度低,石英維能很好地滲透,結(jié)溫低,石英維損傷小。
4.3石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合材料 石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合材料是1種非均勻的各向異性材料。 特性:機(jī)械性能優(yōu)良、耐高溫,理化性能穩(wěn)定,用途廣泛。石英纖維增強(qiáng)PI復(fù)合材料不僅能保持其原有的優(yōu)良性能,而且具有優(yōu)良的介電性能性能,在較寬的溫度和頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。 研究現(xiàn)狀:目前,市場(chǎng)對(duì)石英纖維増強(qiáng)聚亞酸復(fù)合材料需求越來(lái)越多,該類材料的加工要求也隨之提高,但受限于該材料本身的性質(zhì),傳統(tǒng)機(jī)械加工方式存在較大問(wèn)題。
石英纖維增強(qiáng)聚酰亞胺復(fù)合材料的高效、優(yōu)質(zhì)、高精度加工成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。目前,在激光加工和電火花加工等特殊加工方法的創(chuàng)新上有較大進(jìn)展,但由于這些特殊加工方法的某些缺點(diǎn)無(wú)法切合于石英纖維增強(qiáng)聚亞復(fù)合材料的制備,所以較為傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法仍然處于主要地位。因此,為了實(shí)現(xiàn)材料的高精度加工特點(diǎn),以磨代鉆、以磨代銑等通過(guò)改變現(xiàn)有的加工方式和刀具模型的方法逐漸發(fā)展起來(lái)。為了突破切削液不能用于加工的限制,少數(shù)學(xué)者選擇液氮作為冷卻材料,研究復(fù)合材料的超低溫加工。