新材料专家刘向文:纳米纤维柔性陶瓷隔热新材料赛道

2026-06-19

纳米纤维属于国家十二、十三、十四五持续重点扶持的前沿基础新材料,国家持续出台政策扶持纳米科学产业发展,围绕纳米纤维制备、加工核心技术攻关,推动新材料在全产业落地应用,是全球各国重点布局的战略性基础材料。以静电纺丝作为核心底层加工工艺,依托院士团队技术沉淀,全系列纳米纤维产品,覆盖碳纤维、电池隔膜、柔性陶瓷、纳米隔热毡、空气滤膜、超轻保暖絮片、防水透湿膜、油水分离膜等多品类材料解决了传统陶瓷的工艺缺陷问题。


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传统陶瓷材料普遍硬、脆,加工易碎裂;但是通过专属静电纺丝工艺改造,可以将陶瓷基材做成类似棉花的柔软材质,同时保留陶瓷本身耐高温、绝缘的核心特性,大幅拓宽应用场景。

1. 基材品类

可制备氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化锰、氧化铁系列产品;碳化硅材料最高耐温可达1800℃。

2. 核心隔热实测效果

采用5mm厚度纳米陶瓷纤维毡,下方热源700℃高温,材料上表面温度仅35℃,隔热性能极强;纤维最低可做到200纳米级别,成品超薄款厚度仅100微米。

常规型号长期稳定工作温度1200℃,碳化硅小试产品耐温1800℃。

3. 安全优势对比传统岩棉

传统岩棉纤维粗硬,加工时极易刺激皮肤,纤维碎屑吸入呼吸道会造成不可逆损伤;

柔性陶瓷纤维不易断裂,对皮肤刺激性极低,使用工况安全性大幅提升。宏观外观蓬松如棉,微观由超细纳米纤维无序交织成型。

4. FNCF柔性陶瓷纤维毡基础参数

基材为氧化镁、氧化铝复合结构,纤维直径低于1微米;

体积密度45±15kg/m³;

适用温区:-200℃~1200℃;

常温导热系数低至0.03W/(m·K);

具备优异耐灼烧、抗烧穿、阻燃性能;随温度升高导热系数小幅上升,整体隔热稳定性远超传统耐火纤维。

三大产品形态

柔性陶瓷纤维毡

蓬松絮状棉毡形态,轻量化、柔韧性强,适用于大面积隔热包覆、异型设备填充。年产能5万㎡。

陶瓷纤维纸

湿法造纸工艺制成,厚度区间0.8mm~3mm,超薄易裁切,适配狭小空间、3C设备隔热绝缘;1MPa压力下压缩率可达50%,年产能300吨。

PET封装纳米隔热膜片

将纳米陶瓷纤维基材封装于高分子膜内,成型规整、便于自动化装配,主要配套动力电池热防护;自动化封装线年产能1000万片,配套纳米微孔隔热片产线年产10万㎡。

产品性能行业对标

将柔性纳米陶瓷毡与市面常规氧化铝纤维毡、莫来石纤维毡、传统气凝胶做横向对比:

同等密度下,材料导热系数显著低于传统耐火纤维;

性能对标氧化硅气凝胶,隔热能力接近行业顶尖气凝胶材料,但加工性、韧性、现场实用性远优于普通气凝胶;

密度可调(52/100/150kg/m³),可根据客户工况定制,密度越高导热系数小幅提升,适配不同隔热需求。

传统纳米隔热板普遍易碎、易粉化,装配、使用损耗大;纤维毡一体成型、韧性强,不易破损,完美解决行业长期痛点。

全领域应用场景 (一)航空航天&军工领域

运载火箭热防护、航天器烧蚀隔热层、飞行器隔热瓦、装甲坦克舱内隔热、军工耐高温仪器隔热;

配套光纤拉丝炉、玻璃钢化炉、高温窑炉、发动机保温、高温密封填充、防火电缆包覆、高温烟道内衬、高温过滤介质;

个体消防防火防护面料、高温设备耐火绝热包覆材料。

军工航空产品普遍要求耐温1000℃以上,我们材料完全满足高温轻量化、抗氧化、可重复使用需求。

(二)新能源储能赛道(当前核心增量市场)

当前国家动力电池新规大幅提升热失控安全标准,要求电芯热失控后无爆炸风险,隔热防火材料成为电池包刚需。

超薄陶瓷纤维纸(0.6mm规格已量产交付)适配动力电池电芯隔热、储能柜整体防火隔热;目前已批量配套宁德时代、比亚迪等头部新能源企业。

对比玻纤、云母、硅胶泡棉、传统纳米隔热板,我们材料在675℃热源持续20分钟工况下,冷面温度稳定低于250℃,同时具备高压缩回弹、超薄轻量化优势。

(三)其他通用工业场景

高温酸性气液过滤、工业高温膨胀缝填充、各类热传导设备耐火保温摩擦材料。


整体来看,柔性纳米陶瓷隔热材料兼具耐高温、超轻薄、高隔热、安全环保、易加工成型多重优势,同时覆盖航空军工、新能源储能两大高增长赛道,解决传统隔热材料脆化、刺激人体、隔热效率低等行业痛点。(刘向文:江苏富瑞邦新材料公司总工程师)


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