中國粉體網(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機纖維，直徑只有1~15微米。石英纖維在航空、航天、半導體、高溫隔熱、高溫過濾方面有著廣泛的應用。
圖片來源：河南神玖天航新材料股份有限公司
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，是一種良好的耐高溫材料，并可作為先進復合材料的增強體。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、耐溫性好、導熱率低，且其化學穩(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，隨后，美日英俄等國也形成了規(guī)�；纳a(chǎn)。石英纖維品種繁多，如短切纖維、針織物、布、帶、無捻粗紗、紗、棉等。
國內(nèi)最早開始生產(chǎn)石英纖維的是湖北菲利華石英玻璃股份有限公司，菲利華是全球少數(shù)幾家具有石英纖維批量生產(chǎn)能力的制造商，中國航空航天等國防軍工領(lǐng)域唯一的石英纖維供應商。目前，該公司已研發(fā)出多種石英纖維產(chǎn)品，包括石英纖維紗、超細石英纖維絲、定長石英纖維絲、石英纖維棉、石英纖維布等。
圖片來源：菲利華官網(wǎng)
我國已經(jīng)具備高純石英纖維生產(chǎn)能力，但生產(chǎn)力有限。我國還有其他科研院所進行高純石英纖維研制工作，但尚無量產(chǎn)能力。
3石英纖維應用
石英纖維的應用包括：高頻印刷電路板（便攜式電話科技、超級計算機）；各種高溫環(huán)境隔熱 ：航空航天的熱防護；汽車玻璃制造工業(yè)；半導體工業(yè)的絕熱材料；高溫氣體過濾；高溫催化基材；絕熱保溫材料；取代硅酸鹽/石棉纖維。
石英纖維應用領(lǐng)域細分表
石英纖維具有固態(tài)石英的部分特征和機械特性，常被用做先進復合材料的增強相。石英纖維增強復合材料是1種由石英纖維或其制品增強的復合材料。石英纖維增強復合材料不僅擁有原材料的物理化學特性，還結(jié)合了石英纖維帶來的優(yōu)點。
4常見的石英纖維增強復合材料的研究
現(xiàn)階段常用的石英纖維增強復合材料有：石英纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料、石英纖維增強二氧化硅復合材料、石英纖維增強聚酰亞胺復合材料。
4.1石英纖維增強含硅芳炔樹脂復合材料
含硅芳基乙炔樹脂是1種新型的有機-無機雜化材料。
性能：因引入硅元素，使樹脂具有優(yōu)良的耐高溫和耐燒蝕性，同時具有優(yōu)良的介電和化學性能。
應用：可用作高溫燒蝕隔熱材料，在國內(nèi)外已實現(xiàn)小規(guī)模商用。
研究現(xiàn)狀：近年來，國際先進復合材料低成本制造技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的主流是樹脂傳遞模塑（Resin Transfer Nolding, RTM）制造技術(shù)。采用TEOAS表面改性QF的共混PSA復合材料，提升了其儲能模量，加強了其彎曲性能和層間剪切強度（InterLaminar Shear Strength, ILSS）。
4.2石英纖維增強二氧化硅復合材料
石英纖維/SiO2復合材料具有良好的隔熱性能、力學承載性能和電性能，是透波罩常用材料體系之一。因此，連續(xù)石英纖維增強二氧化硅復合材料( SiO2f /SiO2 ) 作為一種新型功能材料，可同時滿足透波、防熱、承載等三方面的性能要求，
性能：采用連續(xù)石英纖維增強二氧化硅，既可保留陶瓷基體的良好特性，同時又起到了增韌效果，從而提高其強度。
應用：連續(xù)石英纖維增強二氧化硅復合材料（SiO2f/SiO2）可實現(xiàn)較高頻波段傳輸、隔熱和承載等三方面的性能要求，是當前市面上一種熱門新型功能材料，在高馬赫導彈、飛船、運載火箭及返回式衛(wèi)星等領(lǐng)域中得到廣泛應用。
研究現(xiàn)狀：目前，溶膠-凝膠法被廣泛應用于制備 SiO2f／SiO2復合材料。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石英纖維增強聚酰亞胺復合材料
石英纖維增強聚酰亞胺復合材料是1種非均勻的各向異性材料。
特性：機械性能優(yōu)良、耐高溫，理化性能穩(wěn)定，用途廣泛。石英纖維增強PI復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，市場對石英纖維増強聚亞酸復合材料需求越來越多，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)機械加工方式存在較大問題。
石英纖維增強聚酰亞胺復合材料的高效、優(yōu)質(zhì)、高精度加工成為國內(nèi)外學者研究的熱點和難點之一。目前，在激光加工和電火花加工等特殊加工方法的創(chuàng)新上有較大進展，但由于這些特殊加工方法的某些缺點無法切合于石英纖維增強聚亞復合材料的制備，所以較為傳統(tǒng)的機械加工方法仍然處于主要地位。因此，為了實現(xiàn)材料的高精度加工特點，以磨代鉆、以磨代銑等通過改變現(xiàn)有的加工方式和刀具模型的方法逐漸發(fā)展起來。為了突破切削液不能用于加工的限制，少數(shù)學者選擇液氮作為冷卻材料，研究復合材料的超低溫加工。
參考來源：中國粉體網(wǎng)、天地源礦業(yè)、硅業(yè)分會、神玖石英纖維、菲利華官網(wǎng)等。
【1】王立堯，等. 石英纖維增強復合材料現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢. Automotive Digest.2021.
【2】潘蕊，等. 石英纖維 /SiO2復合材料透波罩吸水增重對電性能的影響.復合材料科學與工程.2022.
【3】高龍飛，等.連續(xù)石英纖維增強二氧化硅復合材料研究概括.玻璃鋼/復合材料.2019.
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）
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