[發(fā)明專利]一種超高溫隔熱材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310664651.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN103626472A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳玉峰;王廣海;張世超;孫浩然;石興;李世新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院
• 主分類號(hào): C04B30/02
• 分類號(hào): C04B30/02
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 魯兵

1.一種超高溫隔熱材料，其主要原料每100重量份包括以下重量份數(shù)比的組分：碳纖維0.5～15.0重量份，氧化鋯纖維85.0～99.5重量份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高溫隔熱材料，其特征在于：所述碳纖維為短切纖維，碳含量大于90％（質(zhì)量百分比濃度），密度大于等于1.75g/cm³，直徑為1～10μm，長(zhǎng)度小于等于10mm（優(yōu)選為1～5mm）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高溫隔熱材料，其特征在于：所述氧化鋯纖維為短切纖維，氧化鋯含量大于95％（質(zhì)量百分比濃度），密度大于等于5.8g/cm³，直徑為1～15μm，長(zhǎng)度小于等于30mm（優(yōu)選為1～4mm）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超高溫隔熱材料，其特征在于：密度為0.20～1.00g/cm³，短時(shí)能承受至少2000℃的高溫，1000℃下導(dǎo)熱系數(shù)小于0.15W/m·K，抗壓強(qiáng)度大于等于0.5MPa。

5.一種制備權(quán)利要求1～4任一所述超高溫隔熱材料的方法，包括以下步驟：

1）首先將分散劑加入去離子水中，充分?jǐn)嚢?，再加入碳纖維和氧化鋯纖維，攪拌均勻，得到原料料漿；

2）將步驟1）獲得的原料料漿加入真空抽濾濃縮裝置中，啟動(dòng)真空泵進(jìn)行抽濾濃縮，原料料漿中部分水分被排出，控制料漿中固相含量為0.05～30％（質(zhì)量百分比濃度），得到超高溫隔熱材料預(yù)制體；

3）用金屬夾板方法調(diào)節(jié)超高溫隔熱材料預(yù)制體的密度，再將超高溫隔熱材料預(yù)制體放在烘箱中進(jìn)行干燥，得到超高溫隔熱材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中的分散劑為聚丙烯酰胺，在100重量份的去離子水中加入0.01～0.05重量份的聚丙烯酰胺。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2）中的真空抽濾濃縮裝置包括進(jìn)料槽（1）、出料槽（2）和真空泵（3），進(jìn)料槽位于出料槽之上并且相互連通，出料槽連接真空泵，進(jìn)料槽內(nèi)部設(shè)有濾網(wǎng)（4），濾網(wǎng)上鋪設(shè)一層濾紙（5）；濾紙可以采用無紡布或微孔纖維紙。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述真空抽濾濃縮裝置的使用方法為：先將原料料漿均勻鋪撒在進(jìn)料槽中的濾紙上，啟動(dòng)真空泵，原料料漿中的部分水分透過濾紙及濾網(wǎng)排入出料槽，得到超高溫隔熱材料預(yù)制體，超高溫隔熱材料預(yù)制體的固相含量可以通過抽濾時(shí)間和真空度來控制，真空度一般在-0.05～-0.095MPa之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3）中的金屬夾板方法具體為：設(shè)置兩塊厚度、邊長(zhǎng)相等的金屬夾板，金屬夾板上設(shè)有若干螺栓孔，將超高溫隔熱材料預(yù)制體置于兩塊金屬夾板之間，將兩塊金屬夾板用螺栓固定，通過調(diào)節(jié)金屬螺母的緊度調(diào)節(jié)超高溫隔熱材料預(yù)制體的密度；設(shè)定預(yù)制體可調(diào)節(jié)密度為0.1～2g/cm³。

10.根據(jù)權(quán)利要求5至9任一所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3）中的干燥條件優(yōu)選為在120℃下干燥2～20小時(shí)，控制超高溫隔熱材料中的水分含量在0.1～10wt％以下。