[發(fā)明專利]耐高溫納米微孔隔熱板的干法制備方法

有效

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• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102838342A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁江濤;王海成
• 申請（專利權(quán)）人: 袁江濤;王海成
• 主分類號: C04B30/02
• 分類號: C04B30/02
• 代理公司: 北京商專永信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11400
• 代理人: 高之波;鄔玥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隔熱板制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及耐高溫納米微孔隔熱板的干法制備方法。

背景技術(shù)

目前工業(yè)窯爐、鋼包、金屬冶煉等領(lǐng)域由于耗能較大，因此從節(jié)能減排的角度考慮，需要對設(shè)備進(jìn)行高效的隔熱保溫，以減少對能源的消耗和需求。現(xiàn)有的耐高溫隔熱板雖然能承受1000攝氏度甚至以上的高溫，但是導(dǎo)熱系數(shù)偏高，保溫性能不夠好，如硅酸鈣板、陶瓷纖維板等；而傳統(tǒng)的超級隔熱材料如真空隔熱板、氣凝膠等雖然保溫性能非常好，能達(dá)到0.005W/(m·K)左右的導(dǎo)熱系數(shù)，但是因?yàn)樵诟邷叵螺椛錈醾鲗?dǎo)會(huì)急劇上升，且真空層會(huì)被破壞失去真空保溫的效果，所以其保溫性能很好卻不耐高溫；另外，普通的納米微孔隔熱板的纖維結(jié)構(gòu)不能承受高溫，在500攝氏度以上纖維結(jié)構(gòu)層將粉化，板狀結(jié)構(gòu)將受到明顯破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種新型耐高溫納米微孔隔熱板的干法制備方法，可以解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題中的一個(gè)或多個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種耐高溫納米微孔隔熱板的干法制備方法，包括步驟：（1）將按比例稱好的納米氣相二氧化硅、紅外輻射遮光劑和增強(qiáng)纖維進(jìn)行攪拌分散得到混合料；（2）將混合料送入壓機(jī)里的模具中；（3）將模具中的混合料以0.3~2兆帕的壓強(qiáng)壓制成芯材；（4）將芯材放入包裝材料中進(jìn)行包裹。

本發(fā)明的耐高溫納米微孔隔熱板的干法制備方法所制備的耐高溫納米微孔隔熱板是一種高溫下能達(dá)到遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)保溫材料性能且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的高效耐高溫保溫材料，兼具超薄、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐高溫性能好、加熱永久線變化系數(shù)低等特點(diǎn)。產(chǎn)品可在1000攝氏度以下使用，保持2%以下的加熱永久線變化系數(shù)，并且具有常溫下導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.02W/(m·K)左右，高溫下導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.04W/(m·K)左右的超強(qiáng)保溫性能。采用干法制備，將不同于工藝復(fù)雜的濕法制備方式，生產(chǎn)工藝簡單，可大批量連續(xù)化生產(chǎn)。產(chǎn)品廣泛適用于工業(yè)管道的保溫、窯爐保溫或建筑保溫等領(lǐng)域，降低能耗，起到低成本高性能的長效保溫效果。

在一些實(shí)施方式中，在步驟（4）之前將芯材置于80~160攝氏度的環(huán)境中，在0.5~1.5兆帕的壓強(qiáng)下，蒸養(yǎng)4~20小時(shí)。由此，具有增加芯材抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的效果。

在一些實(shí)施方式中，在步驟（2）將混合料以真空抽送的方式送入壓機(jī)里的模具中。由此，具有鋪料均勻和避免二次整理的效果。

在一些實(shí)施方式中，在步驟（3）以0.6~1.7兆帕的壓強(qiáng)將模具中的混合料壓制成芯材。由此，具有確保芯材成型致密的效果。

在一些實(shí)施方式中，在步驟（3）以1.0~1.4兆帕的壓強(qiáng)將模具中的混合料壓制成芯材。由此，具有確保芯材成型致密的效果。

在一些實(shí)施方式中，在步驟（4）將芯材置于100~140攝氏度的環(huán)境中，在0.5~1.5兆帕的壓強(qiáng)下，蒸養(yǎng)8~15小時(shí)。由此，具有增加芯材抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的效果。

在一些實(shí)施方式中，在步驟（4）將芯材置于110~130攝氏度的環(huán)境中，在0.5~1.5兆帕的壓強(qiáng)下，蒸養(yǎng)10~13小時(shí)。由此，具有增加芯材抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的效果。

在一些實(shí)施方式中，納米氣相二氧化硅、紅外輻射遮光劑和增強(qiáng)纖維的質(zhì)量比是100：10~35：5~10。由此，可以具有耐高溫納米微孔隔熱板導(dǎo)熱系數(shù)低，加熱永久線變化系數(shù)低，使用壽命長，纖維分布均勻，成品結(jié)實(shí)、不易散的效果。

在一些實(shí)施方式中，紅外輻射遮光劑為硅酸鋯、二氧化鈦、碳化硅或炭黑。由此，具有有效吸收紅外及紫外輻射，降低材料在高溫下的輻射導(dǎo)熱系數(shù)的效果。

在一些實(shí)施方式中，增強(qiáng)纖維為碳纖維、高硅氧玻璃纖維、硅酸鋁纖維或陶瓷纖維。由此，具有耐高溫的特點(diǎn)，適合高溫下持續(xù)使用。

具體實(shí)施方式

以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但保護(hù)范圍不受這些實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1：

將納米氣相二氧化硅、紅外輻射遮光劑和增強(qiáng)纖維以100：10：5的比例（質(zhì)量比）依次投入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌均勻后，得到混合料。打開攪拌機(jī)的下料閥，混合料進(jìn)入料倉。通過真空抽取將料倉中的混合料送至壓機(jī)里的模具中。待混合料充滿模具后，以2兆帕的壓強(qiáng)對混合料進(jìn)行壓制，壓制成型后得到芯材。將芯材放入高硅氧玻璃纖維布中進(jìn)行包裹，得到耐高溫納米微孔隔熱板。

在本實(shí)施例中，紅外輻射遮光劑采用硅酸鋯。在其它實(shí)施例中，紅外輻射遮光劑還可以采用二氧化鈦、碳化硅或炭黑。

在本實(shí)施例中，增強(qiáng)纖維采用碳纖維。在其它實(shí)施例中，增強(qiáng)纖維還可以采用高硅氧玻璃纖維、硅酸鋁纖維或陶瓷纖維。