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從上世紀五六十年代開始，無機纖維材料就開始應用于各個領域，主要代表就是天然石棉。不過石棉這玩意我們都知道它有致癌的風險，于是它理所當然地被逐漸淘汰掉了。

那么取代它的材料有什么呢？主要就是碳纖維、纖維、硼纖維和碳化纖維等高性能無機纖維。其中氧化鋁纖維由于具備高強度、高模量、熱導率小、熱膨脹系數低、抗化學侵蝕能力、超常的耐熱性和耐高溫氧化性等優點，而且原料成本較低、生產工藝簡單，因此具有較高的性價比和商業價值，在軍事、民用復合材料領域都受到重視。

多晶氧化鋁纖維和氧化鋁短纖維

從整體上看，氧化鋁纖維的下游需求中雖然有軍工，但有業內人士認為，軍工端其實是一個較小的市場，約占整體的10%左右，真正占大頭的其實是民用市場，預計可能會達到千億級市場規模。那么到底這90%的市場都會在哪里呢？我們一起來看看。

氧化鋁纖維的民用市場

目前世人對氧化鋁纖維的認知中，最響亮的名頭就是“高端耐火材料”，但它的應用并不僅限于此。目前氧化鋁短纖維一般用于高溫熱材料，長纖維則用于增強復合材料，在治金、機械、電子、陶瓷、化工、航天等領域中都能看到它們的身影。

1、窯爐耐火領域

氧化鋁纖維是一款優質的耐火材料，具有質量輕、熱穩定性好、熱導率低以及耐火度較高等優異特點，可在鋼鐵工業、石油化工業、陶瓷制備業中的各種爐窯中作護身襯里的隔熱材料。

氧化鋁纖維隔熱襯護材料

由于氧化鋁纖維的密度小、絕熱性好、熱容量小，不僅可以減輕爐體質量，而且可以提高控溫精度，節能效果顯著。氧化鋁纖維（多晶莫來石纖維）在高溫爐中使用節能效果比一般的耐火磚或高溫涂料好，節能量遠大于散熱損失量，其原因不僅是因為減少了散熱損失，更主要的是強化了爐氣對爐壁的對流傳熱，從而提高了物料的加熱速度和生產能力。

2、民用航空領域

多晶莫來石纖維是氧化鋁基纖維的主要品種，在結構上主要是以莫來石微晶相的形式存在。與一般氧化鋁基纖維相比，多晶莫來石纖維具有更好的耐高溫性，使用溫度在1500-1600℃，特別是高溫抗蠕變性和抗熱震性均有很大提高，是當今國內外最新型的超輕質高溫耐熱纖維。比如說美國“哥倫比亞”號航天飛機隔熱板襯墊用的是Saffil氧化鋁纖維，它能經受1600℃的高溫，這種襯墊會防止熱通過隔熱板之間的間隙進入防熱罩內。另外，多晶莫來石纖維的加入可以提高陶瓷基本的韌性、增加沖擊強度，在耐熱復合材料的開發中發展很快。

民用航空方面，近年來在產業規劃及政策扶持下，商業航空產業基地在國內各地興起，伴隨而來的則是氧化鋁纖維生產項目的“伴生”。比如說中國商飛（研制大型民航飛機的國有企業）在東營經濟技術開發區建立國內首個大數據架構5G試飛基地的消息一出，看到機遇的山東東珩國纖新材料有限公司便推出了高性能氧化鋁纖維項目，為我國航空產業添磚加瓦。

3、環保凈化領域

氧化鋁纖維由于其良好的耐化學腐蝕、耐高溫性能 可用于環保和再循環技術域，如焚燒電子廢料的設備——據調查，在歷經多年運轉后氧化鋁纖維仍顯示出其優良的抗爐內各種有害物的腐蝕性能。另外氧化鋁纖維還可用于汽車廢氣設備上作陶瓷整體襯，最大的特點是結構穩定。

2021年，美國生物再生能源公司Enexor就聯合田納西大學發明了一款以氧化鋁纖維為核心材料的新型高溫陶瓷過濾裝置，被期望用于Enexor公司開發的生物熱電聯產設施。氧化鋁纖維主要起到過濾分離高溫廢氣中的無機顆粒的作用，由于它能夠在承受高溫的同時散發更少的熱量，因此可以節約成本，減少能量損失。具體可看《氧化鋁纖維市場前沿：高溫陶瓷過濾》了解。

廢氣顆粒分離過濾選擇氧化鋁纖維

另外，若制成氧化鋁介孔纖維材料，那么在原有的穩定性和化學穩定性好、機械模量高的基礎上，還會因為介孔結構而具有較大的比表面積和規則的孔道結構，因此化學活性較高、吸附容量極大，可以用在催化劑、催化劑載體和吸收劑領域。

4、燃料電池領域

基于燃料電池的發電機，例如使用固體氧化物燃料電池 (SOFC) 的發電機，在高達1000℃的溫度下運行。為了滿足這些苛刻的工作條件，燃料電池組件需要使用耐溫能力出眾的材料。

陶瓷纖維和紡織品可以在非常高的工作溫度下具有出色的抗蠕變性和較長的使用壽命，這些高強度的陶瓷制品可以承受啟動和冷卻期間的極端熱循環。此外，與具有導電性且可在高溫下蠕變的金屬不同，使用纖維增強的陶瓷基復合材料(CMC)具有電絕緣性高強度和低蠕變，有助于保持電池的穩定性。在燃料電池中的一些關鍵互連線區域往往要承受極高的溫度，陶瓷纖維編織套管在高溫下具有高電阻，可絕緣并保護互連線和熱電偶。

5、鋰電隔膜領域

電池隔膜在鋰離子電池實現高功率以及安全性方面起著至關重要的作用，能夠防止由電極之間的物理接觸而造成的短路現象。為了克服電池隔膜不耐高溫的問題，其中一個有效地方法就是利用無機材料提高其熱穩定性以及親液性，從而改善儲能元件的電化學性能。

近年業界開始研究使用氧化鋁纖維制備電池隔膜，其優勢在于，若使用微米無機氧化鋁纖維，則可提供強度，若使用納米無機氧化鋁纖維，則可提供高比表面積，最終制備出來的無機氧化鋁纖維電池隔膜比表面積大、強力高、柔性好、耐高溫性好，并具有優異的阻燃性能。

氧化鋁纖維的民用發展方向

據調查，雖然氧化鋁纖維已經成功實現商業化，但由于我國起步較晚，目前氧化鋁纖維主要的生產廠商基本都在海外，主要的品種有美國Du Pont公司的FP、PRD-166，美國3M公司生產的Nextel系列產品，英國ICI公司生產的Saffil氧化鋁纖維，日本Sumitomo公司生產的Altel氧化鋁纖維等。

3M公司生產的Nextel720結構粗紗

與氧化鋁其他形式的產品相比，能夠產業化生產氧化鋁纖維的公司數目之所以少，主要是因為生產難度較高。比如說氧化鋁連續纖維，上海榕融新材料科技有限公司曾在訪談中提到，其生產工藝需要橫跨高分子膠體、礦物質干法紡絲、分子鏈構、高溫燒結晶相化等多學科，而且各生產環節都是非標設備，因此量產工藝設備的研發難度很大。目前，氧化鋁纖維的制備方法主要有溶膠-凝膠法、浸漬法、熔融抽絲法、游漿法等。其原料大多為較易得到的金屬氧化物粉末、無機鹽、有機聚合物等，可通過直接從水溶液、溶膠或者其他一些溶劑中紡絲制成，也可以以黏膠絲為載體來制備。

不過解決了生產關只是一個開始，要真正投入應用還需要更多的工作。莫綸（珠海）控股集團有限公司的馬小民總經理在訪談中提到，在氧化鋁纖維民用品市場，未來方向將會走向氧化鋁纖維的復合改性，如凈水行業的抑菌性，充電行業的易燃性，隔膜行業的耐受性等。

顯然，越是高技術的領域對材料的要求就越是高。但可惜的是由于相關資料較少，具體該如何操作小編也無從得知，大家如果有什么想法想分享，也可以聯系粉體圈仔細聊聊哦~

粉體圈NANA整理