[發(fā)明專利]一種耐高溫防火材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111499315A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姬軍;聶京凱;劉曉圣;侯東;田一;孫曉光;何強;王廣克;樊超;熊鳴翔
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)上海市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08;C04B28/14;E04B1/94;E04B1/66;E04B1/92;C04B111/28;C04B14/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發(fā)明屬于防火材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫防火材料及其制備方法和應(yīng)用。該耐高溫防火材料包括凝膠材料和骨架材料，凝膠材料中氧化鋁的質(zhì)量分數(shù)為33?50％，所述骨架材料為具有空心結(jié)構(gòu)的材料。通過控制凝膠材料中氧化鋁的質(zhì)量分數(shù)為33?50％，可以保證凝膠材料充分發(fā)生水化反應(yīng)，為防火材料提供早期強度，提高了防火材料的耐擊穿性；當凝膠材料中氧化鋁的質(zhì)量分數(shù)低于33％時，防火材料的耐高溫性較差。此外在高溫下硅酸鹽和氧化鋁可以生成耐高溫的硅酸鋁，硅酸鋁耐高溫性好，從而提高防火材料的耐高溫性。通過控制骨架材料為空心結(jié)構(gòu)的材料，可以大幅度降低該材料的熱導率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于防火材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫防火材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

高壓直流換流站的閥廳是一個全封閉的大尺度屏蔽室，通常具有高達40dB的電磁屏蔽效能，可確保閥廳內(nèi)部換流系統(tǒng)因晶閥管導通和關(guān)斷產(chǎn)生的輻射電磁場被限制在閥廳內(nèi)部，而不造成對閥廳外部敏感設(shè)備的電磁干擾。高壓換流站直流側(cè)的平波電抗器直流高壓極導線和交流側(cè)換流變壓器交流相導線將分別通過穿墻套管進入并閥廳內(nèi)的換流系統(tǒng)連接。為了確保因穿墻套管通過閥廳而不造成閥廳內(nèi)部的輻射電磁場的外泄，需要在穿墻套管與閥廳金屬板或含屏蔽網(wǎng)的混凝土墻體之間填加封堵材料。封堵材料具有兩個基本功能：第一能夠提供滿足要求的電磁屏蔽效能；第二具有一定的機械強度以支撐穿墻套管。除了要求封堵材料具有良好的屏蔽效能和機械強度外，還要求封堵材料不能因損耗過大而產(chǎn)生過熱。

目前，換流站閥廳著火多為絕緣油引發(fā)，符合烴類火(HC)燃燒特征，可短時間升溫至1100℃，封堵材料多為巖棉板等材料，換流站閥廳著火易導致結(jié)構(gòu)巖棉板封堵材料出現(xiàn)燒穿情況。然而，加氣混凝土作為巖棉板的替代品，在高溫下容易產(chǎn)生裂紋，影響封堵的隔熱效果；礦渣具有膠凝材料的潛力，經(jīng)處理后可做礦渣水泥用，但單獨的礦渣水泥板材不具備耐高溫能力；珍珠巖是一種高溫穩(wěn)定的保溫材料，但市場上多采用水玻璃為粘接劑，該膠凝材料作為保溫材料但高溫下容易發(fā)生分解，導致珍珠巖骨料分離。

中國專利文獻CN110803892A公開了一種輕質(zhì)保溫板，由輔助凝膠材料、激發(fā)劑、改性劑、骨料、增稠劑和水組成，其中，膠凝材料中的化學組成中CaO+SiO₂+Al₂O₃＞80％，骨料由閉孔珍珠巖、礦渣砂、珠光砂、輕質(zhì)骨料組成；輔助膠凝材料由礦渣粉、偏高嶺土和粉煤灰中一種或幾種組成；但是該凝膠材料在高溫條件下易被燒穿。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的換流站閥廳封堵不耐高溫、易被擊穿等缺陷，從而提供一種耐高溫防火材料及其制備方法和應(yīng)用。

為此，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。

本發(fā)明提供了一種耐高溫防火材料，包括以下原料，

凝膠材料和骨架材料；

其中，以所述凝膠材料的總質(zhì)量計，其包括33-50wt％的氧化鋁；

所述骨架材料為具有空心結(jié)構(gòu)的材料。

所述凝膠材料包括礦渣和高嶺土的混合物或水泥；

以凝膠材料和骨架材料總質(zhì)量計，所述骨架材料的含量為20-30wt％；

以凝膠材料和骨架材料總質(zhì)量計，所述礦渣的含量為40-60wt％，所述高嶺土的含量為20-40wt％。

所述骨架材料為膨脹珍珠巖、氧化鋁和漂珠中的至少一種。

所述膨脹珍珠巖為閉孔珍珠巖，粒徑為50-70目。

進一步地，以凝膠材料總質(zhì)量計，所述凝膠材料還包括0-3wt％的遮光劑；

所述遮光劑為氧化鋯、碳化硅、氧化鈦中的至少一種；和/或，