[發明專利]玄武巖纖維耐火材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710036339.0
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106630944A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 黃明
• 申請（專利權）人: 四川航天五源復合材料有限公司
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13;C04B35/66;C04B35/80;C03C13/06;C03B37/022;C03C25/28
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司51230
• 代理人: 楊保剛,趙宇

技術領域

本發明涉及耐火材料應用領域，尤其涉及玄武巖纖維耐火材料及其制備方法。

背景技術

玄武巖纖維，是玄武巖石料在1450℃～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續纖維，強度與高強度S玻璃纖維相當。純天然玄武巖纖維的顏色一般為褐色,有些似金色。玄武巖纖維是一種新型無機環保綠色高性能纖維材料，它是由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成的玄武巖石料在高溫熔融后，通過漏板快速拉制而成的。玄武巖連續纖維不僅強度高，而且還具有電絕緣、耐腐蝕、耐高溫等多種優異性能。此外，玄武巖纖維的生產工藝決定了產生的廢棄物少，對環境污染小，且產品廢棄后可直接在環境中降解，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環保材料。我國已把玄武巖纖維列為重點發展的四大纖維(碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯、玄武巖纖維)之一，實現了工業化生產。

玄武巖連續纖維已在纖維增強復合材料、摩擦材料、造船材料、隔熱材料、汽車行業、高溫過濾織物以及防護領域等多個方面得到了廣泛的應用。玄武巖纖維可作為耐火材料，但現有技術針對玄武巖耐火材料的應用中，工藝步驟復雜，生產效率很低。在將玄武巖纖維制成耐火隔熱材料時，由于其與其他材料的配比問題，沒有充分發揮出玄武巖纖維材料的耐火特性，使得現有玄武巖纖維耐火材料應用領域受限。現有玄武巖纖維材料抗拉強度較差、成型度差，可制成的產品形狀結構有限。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種生產工藝簡單、易成型的玄武巖纖維耐火材料及其制備方法，解決了現有玄武巖纖維產品工藝復雜、成型困難的問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

玄武巖纖維耐火材料，由以下重量份的原料制成：玄武巖纖維60-80份、硬水鋁石8-10份、β型半水石膏4-6份、巖棉粉14-18份、二硼化鋯5-10份、珍珠陶土15-20份、水鎂石纖維10-15份、三氧化二鉍5-10份、酒石酸鉀鈉3-5份、鋁粉膏2-4份、剛玉粉10-15份、氟硅酸鈉12-16份、烏洛托品10-14份、膨潤土15-20份，水50-70份。

作為本發明的優選方案，由以下重量份的原料制成：玄武巖纖維70份、硬水鋁石9份、 β型半水石膏5份、巖棉粉16份、二硼化鋯7份、珍珠陶土17份、水鎂石纖維13份、三氧化二鉍8份、酒石酸鉀鈉4份、剛玉粉12份、氟硅酸鈉14份、烏洛托品12份、膨潤土18份，水60份。

玄武巖纖維耐火材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將60-80重量份玄武巖纖維、8-10重量份硬水鋁石、10-14重量份烏洛托品混合均勻，粉碎，過150-180目篩，待用；

(2)取14-18重量份巖棉粉、15-20重量份珍珠陶土、50-70重量份水攪拌制成漿液，然后加入5-10重量份二硼化鋯、10-15重量份水鎂石纖維、5-10重量份三氧化二鉍、10-15重量份剛玉粉、12-16重量份氟硅酸鈉、15-20重量份膨潤土，攪拌4-6min；再加入4-6重量份β型半水石膏、3-5重量份酒石酸鉀鈉以及步驟(1)制得的粉料，攪拌5-8min；

(3)將2-4重量份鋁粉膏加入步驟(2)制得的料漿中，攪拌20-30s后注入模中發氣，在60-70℃溫度下發氣30-40min；

(4)將模放入養護室用55-60℃蒸汽養護，即得成品。

作為上述方法的優選方案，步驟(1)中的玄武巖纖維經原料制備工藝、熔制工藝、成型工藝、退解工藝制成：

(11)原料制備工藝：原料由玄武巖粉料、瑩石粉料、鋯英石粉料及熟料組成，其間重量比為：玄武巖粉料60-72％、鋯英石粉料5-10％、瑩石粉料3-5％、熟料20-25％；將玄武巖礦石原料經粉碎、篩分、除鐵工藝成為玄武巖粉料；瑩石經粉碎、篩分工藝成瑩石粉料；鋯英石粉料現有；熟料經粉碎后，分別按重量比稱量，混合成原料，

(12)熔制工藝：在熔制窯爐里完成，窯爐的升溫方法是在窯爐冷態時將中堿玻璃球作為原料進行烤窯升溫，待整個窯爐溫度達到1200℃以上時方可加入配合好的原料，原料依次經過熔制窯爐的熔化部、澄清部、作業部、漏板成型部完成熔化、澄清、作業、漏板成型工藝，溫度控制，熔化部為1400-1500℃，澄清部為1300-1400℃，作業部為1250-1300℃，漏板成型部為1200-1250℃，窯爐各部位溫度控制精度在24小時內波動±10℃，漏板成型部溫度波動在±3℃，