第三節　玄武巖纖維、碳化硅纖維及氧化鋁纖維

一、玄武巖纖維

（一）概述

玄武巖纖維是以純天然的玄武巖礦石為原料，將其破碎、除雜、清洗和干燥后加入熔制窯爐，經1450～1500℃的熔窯熔融后拉絲而成的。1985年在烏克蘭纖維實驗室建成第一臺可工業化生產的窯爐，產品主要用于軍工行業。目前，俄羅斯、烏克蘭、美國、中國、德國、加拿大等國家都在進行玄武巖纖維的發展研究。我國是從20世紀70年代起開始對玄武巖纖維進行研究的，2004年橫店集團上海俄金玄武巖纖維有限公司采用創新生產技術“一步法”工藝成功實現了玄武巖纖維的工業化生產，使我國完全掌握了連續玄武巖纖維的自主研發和生產。

根據圖1-21玄武巖纖維制備工藝示意圖，可簡單概括玄武巖纖維制備工藝如下：首先要選用合適的玄武巖礦原料，經破碎、清洗后的玄武巖原料儲存在料倉1中待用，經給料器2用提升輸送機3，輸送到定量下料器4喂入單元熔窯，玄武巖原料在1500℃左右的高溫初級熔化帶5下熔化。目前玄武巖熔制窯爐均是采用頂部的天然氣噴嘴12的燃燒加熱。熔化后的玄武巖熔體流入二級熔制帶（前爐）6。為了確保玄武巖熔體充分熔化，其化學成分得到充分的均化以及熔體內部的氣泡充分揮發，一般需要適當提高二級熔制帶（前爐）6中的熔制溫度，同時還要確保熔體在二級熔制帶（前爐）的較長停留時間。最后，玄武巖熔體進入兩個溫控區，將熔體溫度調至1350℃左右的拉絲成形溫度，初始溫控帶用于“粗”調熔體溫度，成形區溫控帶用于“精”調熔體溫度。來自成型區的合格玄武巖熔體經多孔的鉑銠合金漏板7拉制成纖維，拉制成的玄武巖纖維在施加合適的浸潤劑8后，經集束器9及纖維張緊器10，最后至自動繞絲機11。

（二）玄武巖纖維形態及成分

圖1-22所示為玄武巖纖維縱截面SEM圖。圖1-23所示為玄武巖纖維的表面SEM圖，如圖中所示，玄武巖纖維表面光滑，外觀顏色一般為深棕色，但會因纖維中所含鐵元素質量分數的差別有所差異，鐵質量分數越高，顏色越深，但一般顏色相差不大。玄武巖纖維截面呈圓形，是在熔融冷卻成形前，表面張力作用而導致的。

玄武巖纖維主要成分是玄武巖，其化學組成一般為：SiO2?Al2O3?CaO?MgO?Fe2O3?FeO?TiO2?K2O?Na2O等及少量雜質，其中主要成分為SiO2（44%～50%）?Al2O3（12%～18%）?CaO?MgO，次要成分是Fe2O3?FeO?TiO2?K2O?Na2O等?玄武巖中含有的不同組分會賦予纖維特定的性能?纖維結構為非晶態，呈現近程有序遠程無序的結構特征?

（三）玄武巖纖維的性能

1.玄武巖纖維的物理性能　普通玄武巖纖維的有效使用溫度范圍為260～700℃，特種玄武巖纖維則高達982℃，說明玄武巖纖維具有優異的耐高溫和耐低溫性能，其使用溫度范圍大大超過其他類別纖維。玄武巖纖維的熱傳導系數低于其他類別纖維，因而具有優良的絕熱性能。

玄武巖纖維的吸音系數大于玻璃纖維等其他纖維，故是一種理想的隔音材料。玄武巖纖維的比體積電阻比無堿玻璃纖維高一個數量級，具有優良的電絕緣性能，是一種理想的電絕緣材料。

2.玄武巖纖維的化學性能　玄武巖纖維含有少量的Na2O、K2O、TiO2等物質，使其具有較好的防水及耐化學腐蝕性能。玄武巖纖維吸水率為0.12%～0.3%，在水中煮沸3h后，質量損失率僅為0.4%，強度保持率可達99.8%。一般情況下，玄武巖纖維的耐酸性優于耐堿性，且同其他玻璃纖維相比其耐堿性更優良。在2mol/L的NaOH溶液中煮沸4h后的纖維質量損失率為5.8%，在2mol/L的HCl溶液中煮沸4h后，纖維損失率僅為3.04%。但也有研究表明，不同產地的玄武巖纖維耐酸堿性有所差異。

玄武巖纖維化學穩定性是指其抵抗水、酸、堿等介質侵蝕的能力。通常以受介質侵蝕前后的質量損失和強度損失來度量。表1-7是玄武巖連續纖維與E玻璃纖維（無堿玻璃纖維，氧化鈉含量在0～2%）在不同介質中煮沸3h后的質量損失率。表1-8是兩種纖維在不同介質中浸泡2h后強度保留率。兩個表中的數據，均是采用相同直徑全裸的玄武巖纖維與E玻璃纖維的測試結果。

表1-7　玄武巖纖維與E玻璃纖維在不同介質中煮沸3h后的質量損失率

表1-8　玄武巖纖維與E玻璃纖維在不同介質中浸泡2h后強度保留率

除以上性能外，玄武巖纖維還具有優異的高溫穩定性。高溫穩定性是指在加熱等高溫條件下保持其化學性能、物理性能及各項力學性能的能力。表1-9列出了玄武巖纖維與E玻璃纖維在高溫條件下抗拉強度下降的對比。從對比中可以看出，玄武巖纖維的高溫力學性能大大優于E玻璃纖維。試驗同時還指出，玄武巖纖維還具有優異的高溫化學穩定性。玄武巖纖維在70℃熱水作用下，在1200h后才失去部分強度，而在此條件下E玻璃纖維經過200h后基本上失去強度。

表1-9　玄武巖纖維與E玻璃纖維在高溫下的抗拉強度變化

3.玄武巖纖維的力學性能　玄武巖纖維與其他高性能纖維的力學性能比較見表1-10。

表1-10　玄武巖纖維與其他高性能纖維的力學性能比較

通過比較發現，不同產地及不同生產廠家的玄武巖纖維因成分含量差異，使其力學性能也不盡相同。玄武巖纖維抗拉強度和彈性模量較高，明顯優于芳綸和E玻璃纖維，斷裂伸長率也比碳纖維大，說明玄武巖纖維成品的耐沖擊性優于碳纖維成品。因此，玄武巖纖維可作為一種新型增強體材料代替碳纖維和玻璃纖維用于復合材料的制備加工。

4.玄武巖纖維的環保性　玄武巖纖維與其他高性能纖維相比，具有較好的環保特性，主要表現在生產過程和對工人的安全性方面。首先，玄武巖纖維在熔化過程中不產生硼和其他堿金屬氧化物等有害物質，且本身呈惰性，不燃燒、不爆炸、與空氣和水接觸無有毒物質產生，克服了傳統玻璃纖維材料在制造過程中的缺點；其次，玄武巖纖維在廢棄后，能自動降解為土壤母質，對環境無污染。除上述特點外，玄武巖纖維還具有較好的電絕緣性、良好的吸音性及電磁波屏蔽性能。

（四）玄武巖纖維的應用領域及應用前景

按纖維形態可將其分為玄武巖短纖維、連續玄武巖纖維和超細玄武巖纖維。玄武巖纖維的存在結構形式不同，其加工工藝和產品性能及應用領域也有所差距。目前玄武巖纖維可以無捻粗紗、膨體紗、玄武巖無緯布、平紋布、斜紋布、多軸向織物、針刺氈等多種結構形態存在。圖1-24～圖1-26所示為玄武巖纖維的應用。

由于玄武巖纖維具有優越的化學、物理、力學及高溫性能，因此它可在各行各業獲得廣泛的應用。

例如，航空工業（如發動機絕緣、排氣設備中消音器的隔音），電子工業（如印刷電路板、儀表外殼部件、音箱絕緣材料、箔片等），石油化學工業（如空氣凈化過濾器、石油加工工業污水凈化過濾器等），汽車工業（如發動機絕緣、駕駛室絕緣、剎車片絕緣、過濾器、排氣管及車體部件等），建筑工業（如防火建筑材料、屋面材料等），機械工業（減震墊片、工業制冷及生活用冰箱隔熱片、氮氧容器的絕緣材料、高壓軟管部件、抗摩擦部件等），造船工業（如取代石棉用作熱、聲音絕緣，小型復合材料船舶的方向盤零件和船體等），電氣工業（如熱絕緣、電絕緣、發電站凈化用過濾器等），服裝工業（如特種耐熱服裝、防彈背心、繩索和鏈帶等），電纜工業（如取代黃麻編制層等），道路建設（如路基配筋、土工布、噪聲屏蔽設施、防滑坡結構等）。

由于玄武巖纖維的耐高溫性能，使得玄武巖連續纖維能非常容易地進入過濾材料市場，并成為該市場的主導力量。過濾材料的典型制品是工業濾布袋，工業濾布品種主要有滌綸短纖濾布、錦綸濾布、丙綸濾布、維綸濾布、全棉工業濾布等，這些濾布材料都不適合高溫工作。而炭黑、電力、玻璃、化工、鋼鐵、冶金等諸行業又迫切需要耐高溫過濾材料。目前采用不銹鋼絲網來完成在400℃高溫條件下的連續過濾任務，但90μm直徑的不銹鋼絲價格高達每噸40萬元。這么高昂的價格大大限制了它所能占有的市場份額。

經過和過濾材料行業的有關單位（如廣州元方濾材廠）探討，普遍認為玄武巖連續纖維若能以每噸2.0萬～2.5萬元的價格供應市場，則將能非常順利地進入市場，而且市場十分廣闊。這將是一個無競爭對手的市場，可同時占據國內及國外兩個市場。

采用礦物纖維土工布作為瀝青路面增強材料，可以防止路面因低溫龜縮而產生裂紋，能改變路面的結構應力分布，阻止反射裂縫的擴展，還可以減輕車轍的軋痕。這種礦物纖維土工布經表面化學處理后，改善了礦物纖維的表面性能，增強了纖維與瀝青的黏結力，使其可在160℃高溫下的瀝青混合料接觸后，不會產生開裂及翹曲變形，具有優良的施工性能，可以延長公路的使用壽命，并可相對降低路面結構層厚度，從而達到降低公路建設造價的目的。

利用礦物纖維復合材料管道可輸送水、石油、多種化學介質及天然氣等。礦物纖維管道以其優異的耐腐蝕性能、輕質高強、輸送流量大、安裝方便、工期短和綜合投資低等優點，成為油氣輸送、輸水工程式化及化工工業的最佳選擇。它具有其他管材無法比擬的優越性。

二、碳化硅纖維

（一）概述

碳化硅纖維（silicon carbide fibers）是以有機硅化合物為原料，經紡絲、炭化或氣相沉積而制得的具有β-碳化硅結構的無機纖維，屬陶瓷纖維類。

從形態上分有晶須和連續纖維兩種。晶須是一種單晶，碳化硅的晶須直徑一般為0.1～2m，長度為20～300m，外觀是粉末狀。連續纖維是碳化硅包覆在鎢絲或碳纖維等芯絲上而形成的連續絲或紡絲和熱解而得到純碳化硅長絲。

目前，制備連續SiC纖維的主要方法有化學氣相沉積法（chemical vapor deposited, CVD法）、先驅體轉化法（preceramic polymer pyrolysis，3P法）、微粉燒結法（powder sintering, PS）和化學氣相反應法（chemical vapor reaction, CVR法）等。

1.化學氣相沉積法（CVD法）化學氣相沉積法是20世紀60年代，以細鎢絲（W）或碳纖維（C）為芯材，以甲基硅烷類化合物（如CH3SiCl3等）為原料，在氫氣流下于灼熱的芯絲表面上反應，裂解為SiC并沉積在芯絲上而制得。由于CVD法制備SiC纖維時所采用的C絲和W絲的直徑已有10～30μm，而成品SiC纖維的直徑更是達到了140μm，直徑太粗，柔韌性差，難以編織，不利于復雜復合材料構件的制備。同時又由于其生產效率低、成本高、難以實現大批量規模化生產，極大地限制了CVD法SiC纖維的應用。

2.先驅體轉化法（3P法）先驅體轉化法制備SiC纖維自1975年日本Yajima教授發明以來，是目前比較成熟且已實現工業化生產的方法，是工業化制備SiC纖維的主流方法。該方法是將有機硅聚合物——聚甲基硅烷轉化成聚碳硅烷，經紡絲成先驅絲，再經交聯，然后再高溫燒成碳化硅纖維，該纖維主要由SiC微晶、自由C、非晶型相SixCOy組成。

3.微粉燒結法（PS法）微粉燒結法是采用亞微米的α-SiC微粉、助燒劑（如B或C）與聚合物的溶液混合紡絲，經擠出、溶劑蒸發、煅燒、預燒結及燒結（＞1900℃）等步驟最后制得α-SiC纖維。由于其晶粒粗大（高達1.7μm），且纖維內部有較大的孔洞，因此采用該方法制得的SiC纖維因其強度太低且直徑偏粗（強度1.0～1.2GPa，直徑25μm），不適宜用作高性能陶瓷基復合材料的增強纖維。

4.化學氣相反應法（CVR法）化學氣相反應法是以活性碳纖維為芯材，以氣態SiO為硅源，在高溫下通過氣相反應或氣相滲透使得碳纖維全部轉化為SiC纖維。該方法工藝簡單，成本較低，但受活性碳纖維多孔脆性的影響，所得SiC纖維的強度和模量均不高，因此目前還沒有商品化纖維出現。

當前，國際上連續SiC研制的主要單位見表1-11。

表1-11　連續SiC纖維制備方法及主要單位

（二）連續SiC纖維的性能

SiC纖維與碳纖維同屬目前比較重要的無機纖維材料，與金屬材料相比都具有比重輕、比強度大、耐腐蝕等特點。又由于兩者都能夠解決特殊場合、極端條件、惡劣環境等出現的瓶頸問題，發揮各自的特性，因此又都受到格外的關注。單從外表上看，兩者很難分清（圖1-27），對兩者的特性進行粗略比較見表1-12。國產連續SiC纖維（SLF-I）與國外SiC纖維（通用型）性能對比見表1-13。

表1-12　SiC纖維與碳纖維的性能比較

表1-13　國產連續SiC纖維（SLF-I）與國外SiC纖維（通用型）性能對比

（三）碳化硅纖維的應用

國產連續SiC纖維具有較好的可編性，可以制成各種平面及立體織物，可見圖1-28。賽力菲SLF-I纖維的力學性能與編制性能接近或達到國外產品水平，但與國外產品相比，性能、品種和產量上仍需盡快縮短差距。目前蘇州賽力菲陶纖有限公司已實現年產噸級連續SiC纖維，年產10t的產業化基地正在建設中。

SiC纖維具有高強度、高模量、耐高溫、抗氧化、抗蠕變、耐化學腐蝕、耐鹽霧和優良電磁波吸收等特性，與金屬、樹脂、陶瓷基體具有良好的兼容性，可在多領域中用作高耐熱、抗氧化材料以及高性能復合材料的增強材料，尤其在高溫抗氧化特性上更顯突出，特別適宜作航空發動機、臨近空間飛行器及可重復使用航天器等熱結構材料的主選材料。國外連續SiC纖維產品的應用見表1-14。

表1-14　國外連續SiC纖維產品應用

連續SiC纖維產品的潛在應用表現為以下幾個方面：

1.作為耐熱材料　可用作連續熱處理爐的網狀帶，輸送高溫物質用的傳送帶，金屬精煉、壓延、鑄接、焊接等作業的耐熱簾，金屬熔體過濾器以及隔熱材料，環境保護（排煙中的脫塵，脫硫，脫NOx裝置）中的襯墊、過濾器、袋式受塵器，化學工業、原子能的過濾器，汽車工業排氣處理中的催化劑載體，燃燒器械的噴燈嘴，檢測元件的紅外敏感元件等。

2.作為耐腐蝕材料　可于航海領域的涂層，機體結構材料以及海防工程等。

3.作為纖維增強金屬材料　在航天、航空、汽車工業等領域，可用于機體結構材料、結構零件，發動機部件及周圍零件、風扇葉片等。

4.作為裝甲陶瓷材料　用于輕型裝甲車輛掛片、艦船裝甲、艦船夾板、飛機駕駛座椅、防彈背心插板等防護領域。

5.用于環保、低輻射泄漏領域　如制造領域中計量設備的儀器、儀表等，使其具有電磁兼容、吸收電磁干擾的作用。

6.用于反電磁干擾領域　如軍事、宇航、航空領域的雷達或通信設備的天線，導彈、飛機、衛星的特性耦合和散射測量等。

7.用于電子信息安全保密　如計算機系統和數據處理設備、高屏蔽電纜、計算機、通信終端、保密會議室、作戰指揮室等，可以防止數據泄露。

8.用作增強材料　如耐火磚、陶瓷、玻璃、碳素等材料的強化和增韌材料等。

9.其他領域　如高檔揚聲器錐體、除靜電刷子、屏蔽材料、高爾夫球棒、滑雪板、人體紅外檢測器等。

三、氧化鋁纖維

（一）概述

氧化鋁纖維（alumina fiber），屬于高性能無機纖維，具有長纖、短纖、晶須等多種形式。

自20世紀70年代以來，世界許多發達國家投入大量精力研制開發多晶氧化鋁纖維。1974年英國ICI公司采用卜內門法生產氧化鋁纖維，生產的多晶纖維使用溫度可達1600℃。1979年，美國DuPont公司最早采用淤漿法生產氧化鋁纖維，所得α-Al2O3多晶纖維的氧化鋁質量分數為99.9%，其商品牌號為FP。該氧化鋁纖維的斷后延長率低，僅為0.29%，其應用受到限制。日本MitsuiMining公司采用淤漿法生產氧化鋁纖維，得到表面光滑的氧化鋁纖維。

目前國外已有很多公司生產各種型號的高性能氧化鋁纖維，市場上主要的氧化鋁纖維品種有美國DuPont公司生產的FP和PRD166，美國3M公司生產的Nextel系列，英國ICI公司生產的Saffil氧化鋁纖維以及日本Sumitomo公司生產的Altel氧化鋁纖維。國內氧化鋁纖維生產廠家在多晶氧化鋁纖維的膠體法成纖工藝及煅燒、加工工藝方面已趨于成熟，最早中試成功的是浙江歐詩漫晶體纖維有限公司，并建成了國內第一套氧化鋁纖維連續生產裝置，是目前國內最具代表性的生產型企業，公司現已建成國內最具規模的多晶莫來石（氧化鋁）纖維生產基地。

（二）制備方法

氧化鋁熔點高達2323℃，其熔體黏度低，成纖性差，故無法用熔融法制取氧化鋁纖維，目前主要有以下幾種制取工藝。

1.淤漿法　以α-Al2O3粉、Al（OH）2Cl·2H2O及少量MgCl2·6H2O為主要原料，加入分散劑、流變助劑、燒結助劑等輔料，在一定條件下制成淤漿干紡混合物，擠出紡絲成纖、干燥，在1000～1500℃的空氣中燒結，再在1500℃氣體火焰中處理數秒鐘，得到連續的氧化鋁纖維。淤漿法生產中的漿料含水分及揮發物較多，在燒結前必須進行干燥處理，并要選擇適當的升溫速度，以防止氣體揮發時體積收縮過快導致纖維破裂。

2.溶膠—凝膠法　以金屬鋁的無機鹽或醇鹽為主要原料，加入醋酸、酒石酸等酸催化劑和水等，在一定條件下配成溶液并使其分散均勻，發生水解和聚合反應后得到一定濃度的溶膠，再經過濃縮處理使其黏度達到220～250Pa·s，成為可紡凝膠，經過紡絲、干燥后于1500℃燒結，可得到微晶聚集態氧化鋁纖維。該法生產氧化鋁纖維工藝簡單，易于控制早期結晶以及材料的顯微結構，產品純度高，均勻性好，其均勻程度可以達到分子或原子水平，溶液在生產中容易被除去，燒結溫度比傳統方法低400～500℃，所得到的氧化鋁纖維的抗拉性能好、可設計性強、產品多樣化，已成為制取氧化鋁纖維的主要方法。

3.預聚合法　用烷基鋁和其他添加劑在一定條件下聚合，形成一種鋁氧烷聚合物，將該聚合物溶解在有機溶劑中，加入硅酸酯或有機硅化合物，再對該混合物進行濃縮處理成可紡黏稠液。經過干法紡絲成先驅纖維，然后分別在600℃和1000℃進行熱處理，得到微晶聚集態連續氧化鋁纖維。該法易于得到連續的氧化鋁長纖維。

4.卜內門法　將有機鋁鹽和其他添加劑在一定條件下混合，使之成為一定黏度的粘稠溶液，然后再與一定量的水溶性有機高分子、含硅氧化聚合物等混合均勻，形成可紡黏液，經過紡絲、干燥、燒結等處理，即得到氧化鋁纖維。卜內門法難以得到連續長纖維，其產品多為短纖維形式。

5.浸漬法　采用無機鋁鹽作為浸漬液，親水性能良好的黏膠纖維作為浸漬物基體纖維。在一定條件下將其混合均勻，無機鋁鹽以分子狀態分散于基體纖維中，經過浸漬、干燥、燒結、編織等步驟可以得到形狀復雜的氧化鋁纖維。浸漬法易于形成含鋁纖維，并可以制成形狀復雜的纖維產品，但成本較高，工藝較為煩瑣，產品性能不易控制，形成的纖維質量較差。

6.熔融抽絲法　美國TYCO研究所于1971年開發了熔融抽絲法來制備單晶α-Al2O3纖維，即在高溫下向氧化鋁熔體插入鉬制細管，利用毛細現象，熔融液剛好升到毛細管的頂端，然后由頂端緩慢向上拉伸就得到α-Al2O3連續纖維。該法制取氧化鋁纖維存在和浸漬法同樣的不足之處。

（三）氧化鋁的性能

氧化鋁纖維直徑10～20μm，密度2.7～4.2g/cm3，抗拉強度1.4～2.45GPa，抗拉模量190～385GPa，最高使用溫度為1100～1400℃，以Al2O3為主要成分，并含有少量的SiO2、B2O3、Zr2O3、MgO等。

多晶氧化鋁連續纖維或短纖維產品的主要缺陷是無論氧化鋁纖維的純度多高，在高溫下都會發生氧化鋁多晶顆粒邊界生長現象而限制其在高溫下的各種增強性能，同時纖維結構上往往存在缺陷而降低纖維的力學強度。單晶α-Al2O3纖維可克服多晶纖維因晶粒在高溫下長大而導致纖維性能下降的問題，得以實現在廣闊的溫度范圍內的熱學、化學和力學性能大幅度提升，從而在加入基體材料后使其復合材料的性能更加優越和穩定，因此正成為各國爭相研發的熱點。

單晶α-Al2O3纖維具有顯著優于多晶氧化鋁纖維和其他無機纖維的優越性能，可在1700℃以上的強腐蝕性和強氧化/還原的環境下增強各類復合材料的綜合性能，也可作為多孔基材與其他材料形成先進復合材料，具有顯著的耐高溫綜合性能。與目前使用的先進增強材料相比，單晶α-Al2O3纖維是純氧化物材料，同時具有優異的熱學和化學穩定性、強抗氧化性、強抗腐蝕性、高熔點、高硬度、高強度、均一軸生長、單晶、無第二相、無晶粒生長、抗蠕變等特點和性能。幾種非金屬無機材料纖維的性質比較見表1-15。

表1-15　幾種非金屬無機材料纖維的性質比較

（四）氧化鋁纖維的應用

氧化鋁纖維具有優異的抗高溫、耐腐蝕、低變形、低熱導率、低空隙率與獨特的電化學性質。多晶氧化鋁纖維在高科技領域主要用做增強材料和耐高溫絕熱材料兩大類，廣泛用于增強Al、Ti、SiC和其他氧化物陶瓷基體，纖維與基體之間具有良好的相容性。采用氧化鋁纖維增強的金屬基與陶瓷基復合材料，可用在超音速與極超音速飛機上，已用做液體火箭發動機的噴管和墊圈。多晶氧化鋁纖維具有的高強度、高模量、耐高溫、抗氧化性、耐腐性和電絕緣性等多功能特性，正在被廣泛應用于各領域。

單晶α-Al2O3纖維與金屬基材料、陶瓷基材料之間有良好的相容性，是制備新型高性能復合材料的主要補強增韌材料之一，具有高強度、高模量、耐高溫、抗氧化性和耐腐蝕性等多功能特性。

1.用作絕熱耐火材料　氧化鋁短纖維具有突出的耐高溫性能，主要用作絕熱耐火材料，在冶金爐、陶瓷燒結爐或其他高溫爐中作護身襯里的隔熱材料。由于其密度小、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。氧化鋁纖維在高溫爐中的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，使爐壁能得到更多的熱量，再傳給物料，從而提高了物料的加熱速度和生產能力。氧化鋁纖維還具有優異的高溫力學性能，其抗拉強度可達3.2GPa，模量可達420GPa，長期使用溫度在1000℃以上，有些可在1400℃高溫下長期使用而強度不變。

2.用作高強度材料　氧化鋁纖維增強鋁基復合材料具有良好的綜合性能，因而成為裝甲車、坦克發動機活塞的理想材料。美國陸軍采用氧化鋁纖維增強復合材料制造履帶板，使質量從鑄鋼的544kg下降到272～363kg，減輕近50%。

3.用作航空航天材料　氧化鋁纖維還可應用于航空航天領域，據報道，氧化鋁纖維增強復合材料制成空射導彈用固體發動機殼體，其爆破壓強和鋼材相同，質量卻比鋁合金還輕11%；此外，應用于固體火箭發動機噴管，可使噴管設計大大簡化，部件數量減少50%，質量減輕50%。

4.用作汽車附件材料　氧化鋁纖維增強鋁基復合材料可用于制造汽車發動機活塞、連桿、氣門、集流腔等。據稱，采用這種材料制成的連桿質量輕、抗拉強度和疲勞強度高、線膨脹系數小，可滿足連桿工作性能要求，日本本田公司在轎車上使用了5萬根這樣的連桿。

5.其他應用　除了上述應用，氧化鋁纖維材料還可以用作有機廢氣處理器、燃氣催化燃燒輻射器、耐火隔熱纖維砌塊等，能夠改善汽車發動機使用效率、減少廢氣排放量、提高燃燒效率、改善產品烘干效果等。用于環保和再循環技術領域，如用作焚燒電子廢料的設備，經過多年運轉后，氧化鋁纖維仍然具有優良的抵抗爐內各種有害物腐蝕的性能。