[發(fā)明專利]耐高溫高強(qiáng)度剛性隔熱材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611077630.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN106587901B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瑞祥;周長靈;隋學(xué)葉;楊杰;王開宇;欒強(qiáng);程之強(qiáng);李伶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): C04B28/34
• 分類號(hào): C04B28/34;C04B38/00
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 馬俊榮

本發(fā)明涉及一種耐高溫高強(qiáng)度剛性隔熱材料的制備方法，屬于無機(jī)復(fù)合材料的制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括以下步驟：(1)預(yù)處理：對(duì)氧化鋁纖維和六鈦酸鉀晶須進(jìn)行短切處理；(2)粘結(jié)劑選擇以下兩種中的一種，磷酸二氫鋁粘結(jié)劑或磷酸鑭粘結(jié)劑；(3)抽濾成型：將步驟(1)制得的短切氧化鋁纖維和六鈦酸鉀晶須按照質(zhì)量比置于步驟(2)制備的粘結(jié)劑中混合，然后將混合得到的料漿攪拌，進(jìn)行抽濾成型，脫模，移至恒溫干燥箱；(4)熱處理：將步驟(3)制得的材料裝于窯爐中進(jìn)行熱處理。本發(fā)明操作簡單易行，所得目標(biāo)產(chǎn)物在保證高氣孔率的前提下具有較高的力學(xué)性能和隔熱性能，同時(shí)還具有良好的抗沖刷性能和抗熱震性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐高溫高強(qiáng)度剛性隔熱材料的制備方法，屬于無機(jī)復(fù)合材料的制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高溫窯爐用的隔熱材料具有保溫隔熱、承重的功能。隨著社會(huì)的發(fā)展，國家倡導(dǎo)節(jié)能減排，高效隔熱材料應(yīng)用于窯爐中，可以大幅度的提高熱能使用率，降低能耗。高溫下隔熱材料中氣相導(dǎo)熱和輻射導(dǎo)熱占主要地位，其中輻射導(dǎo)熱占的比例大于氣相導(dǎo)熱。研究表明500℃以上紅外輻射的比例占50％，1000℃和1300℃高溫條件下，隔熱材料中分別有76％和85％的輻射能量集中在紅外波段。因此，高溫環(huán)境下，降低紅外波段輻射是降低隔熱材料導(dǎo)熱率的有效途徑，也是制備性能優(yōu)異的耐高溫高性能隔熱材料的重要方法。

隨著科技的發(fā)展，窯爐用隔熱材料對(duì)材料的性能也提出了新的要求——更低的導(dǎo)熱系數(shù)和更高的力學(xué)性質(zhì)。CN201210114221.2公開了一種六鈦酸鉀晶須隔熱保溫磚及其制造方法，其利用六鈦酸鉀晶須隨溫度升高熱導(dǎo)率不升反降的獨(dú)特性能，以六鈦酸鉀晶須為主要原料，并加入氧化鋁(Al₂O₃)微粉、水玻璃和其他有機(jī)物，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬螅瞥杀卮u，最后經(jīng)高溫烘烤，得到隔熱性能良好的保溫磚。該專利制備的保溫磚材料采用六鈦酸鉀晶須和氧化鋁顆粒等成分碾壓而成，材料密度大，單位磚體的重量大，沒有孔隙率，不利于大型窯爐大尺寸保溫磚的使用。該專利制備的保溫磚使用溫度在1350℃以下，限制了在高溫窯爐(≥1350℃)的使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫高強(qiáng)度剛性隔熱材料的制備方法，其操作簡單易行，所得目標(biāo)產(chǎn)物在保證高氣孔率的前提下具有較高的力學(xué)性能和隔熱性能，同時(shí)還具有良好的抗沖刷性能和抗熱震性能。

本發(fā)明所述的耐高溫高強(qiáng)度剛性隔熱材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)預(yù)處理：對(duì)氧化鋁纖維和六鈦酸鉀晶須進(jìn)行短切處理；

(2)粘結(jié)劑選擇以下兩種中的一種，制備方法如下：

①磷酸二氫鋁(Al(H₂PO₄)₃)粘結(jié)劑的配制：將氫氧化鋁(Al(OH)₃)緩慢加入去離子水中，混合均勻，在70℃的條件下，緩慢加入濃磷酸(H₃PO₄)，邊加入邊攪拌，得到澄清透明溶液；Al(OH)₃：H₃PO₄：H₂O＝21:100:30；Al(OH)₃以g計(jì)，H₃PO₄以g計(jì)，去離子水以ml計(jì)；

②磷酸鑭(LaPO₄)粘結(jié)劑的配制：將六水氯化鑭(LaCl₃·6H₂O)溶解到去離子水中，溶解完全，之后加入濃磷酸，邊加入邊攪拌，得到乳白色粘稠狀溶液；LaCl₃·6H₂O：H₃PO₄：H₂O＝49.1:21.1:3000，H₃PO₄以g計(jì)，LaCl₃·6H₂O以g計(jì)，去離子水以ml計(jì)；