[發明專利]一種利用廢棄纖維制作的復合保溫材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201310409118.5
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103467000A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 申富強
• 申請（專利權）人: 上海騏杰碳素材料有限公司
• 主分類號: C04B26/10
• 分類號: C04B26/10;C04B14/38
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及一種復合保溫材料的應用，具體涉及一種采用廢棄纖維制作的復合保溫材料以及這種復合保溫材料的加工制造方法。

背景技術

保溫材料被廣泛的應用于玻璃、熱處理、航空航天、鋼鐵、電力、太陽能、半導體等行業設備需要保溫的領域，主要用在爐子的殼體中。但隨著產品應用范圍的擴大和普及，對爐體設備的性能和結構要求越來越苛刻，越來越復雜，包括要求具備更高的處理溫度、更高的處理純度、更大的體積、更輕的重量、更高的功率和其它技術優點。例如在電子、電氣元件或者高功率的光學器件的制造過程中，需要更大的尺寸，更高的純度，那么對生產這些晶體的爐體就提出更高的要求，這樣對爐體的保溫材料就提出了更苛刻、更可靠的要求。如果爐子熱場的溫度、純度、體積不能滿足要求，那么不管用再好的原料也生產不出滿足要求的產品，而這其中最關鍵的就是熱場保溫材料的選擇。

現有技術的保溫材料主要采用國產氰綸作為主要原料，用這種原料制造的保溫材料具有明顯的問題和局限性：

1、密度大，相同尺寸的情況下，熱容大，自身對熱量的消耗大，耗能。而且整個熱場的相對較重，安裝和拆卸勞動強度大。

2、保溫效果差，由于采用的纖維直徑為15微米左右，在形同體積密度的情況下，熱通道短，這樣保溫效果自然就差，從而給設備熱工設計帶來了無法逾越的屏障（如爐子溫度設計不高，體積設計不大）。

3、耐燒蝕性差，由于自身纖維純度不高，在高溫熱沖擊過程中，耐受性差。

基于現有技術的保溫材料以上幾種性能和生產工藝的缺點，因此一種性價比高、物美價廉的保溫材料就為設備保溫領域所需求。

發明內容

針對上述缺陷，本發明的目的是提供一種新型的復合保溫材料，以解決現有技術的耗能、保溫效果差、耐燒蝕性差的技術問題。

本發明的又一目的是提供一種新型的復合保溫材料的制造方法，以解決現有技術耗能、保溫效果差、耐燒蝕性差的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種利用廢棄纖維制作的復合保溫材料，應用于高溫爐體上的絕熱材料領域，包括基礎原料和輔料，所述基礎原料是廢棄纖維原料，所述基礎原料是經過高溫煅燒后可以碳化的纖維材料；所述輔料包括石墨、粘合劑和樹脂。

依照本發明較佳實施例所述的一種利用廢棄纖維制作的復合保溫材料，所述廢棄纖維原料為聚丙烯氰纖維、瀝青纖維、粘膠纖維、預氧絲、酚醛纖維、碳纖維、石墨纖維、木質纖維和棉纖維的其中一種或其中多種組成。

依照本發明較佳實施例所述的一種利用廢棄纖維制作的復合保溫材料，所述粘合劑為環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、脲醛樹脂、有機硅樹脂、亞克力樹脂、橡膠類材料和四氟乙烯樹脂等膠粘劑的其中一種或其中多種組成；所述石墨為石墨、納米石墨、鱗片石墨、石墨烯、熱解碳、熱解石墨、碳納米管等其中一種或多種組成。

依照本發明較佳實施例所述的一種利用廢棄纖維制作的復合保溫材料，所述廢棄纖維原料為瀝青基、PAN基、粘膠基和酚醛基的其中一種；所述廢棄纖維原料的形狀為長纖維、短纖維、研磨纖維、布、氈和紙的其中一種或其中多種組成。

依照本發明較佳實施例所述的一種利用廢棄纖維制作的復合保溫材料，所述復合保溫材料的密度是成階梯密度的。

依照本發明較佳實施例所述的一種利用廢棄纖維制作的復合保溫材料，所述復合保溫材料的傳熱方向和導熱系數是可調節性的。

一種利用廢棄纖維制作復合保溫材料的制造方法，包括：

步驟1:?將廢棄纖維原料進行表面處理、破碎處理及分散處理；

步驟2：將處理后的纖維原料與輔料混合分散于水中；

步驟3：將混合后的材料均勻攪拌；

步驟4：將攪拌后的材料通過模具過濾，成型為胚體；

步驟5：將過濾后成型的胚體浸潤樹脂

步驟6：把浸潤樹脂后的胚體固化，干燥

步驟7：把干燥的胚體放入真空爐內煅燒碳化；

步驟8：把碳化的胚體放入真空爐內煅燒石墨化。

依照本發明較佳實施例所述的制造方法，步驟4裝模成型的坯體形狀可以是長方體、圓柱體等幾何形狀的其中一種。

依照本發明較佳實施例所述的制造方法，所述煅燒是在真空爐或惰性氣氛保護下進行的高溫煅燒。

由于采用了以上的技術使得本發明相比現有技術，具有以下的優點和積極效果：

第一、依照本發明的材料和方法制成的新型復合保溫材料，由于采用廢棄纖維來制作，降低了成本，提高企業的效益和產品的競爭力；