[發(fā)明專利]一種超輕質(zhì)耐火絕熱材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010778261.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN111995429A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李要現(xiàn);化人杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南好運(yùn)祥耐材有限公司
• 主分類號(hào): C04B38/08
• 分類號(hào): C04B38/08;C04B28/06;C04B28/00;C04B111/40
• 代理公司: 鄭州明德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41152
• 代理人: 張燕

本發(fā)明公開了一種超輕質(zhì)耐火絕熱材料，原始料為漂珠、珍珠巖、工業(yè)氣凝膠硅灰、納米氣凝膠、短切硅酸鋁纖維、輕質(zhì)莫來石骨料、氧化鋁空心球、納米硅灰、膨潤(rùn)土、925礬土水泥；本發(fā)明利用現(xiàn)代納米技術(shù)制備的封閉氣孔大于95％的氣凝膠材料和工業(yè)廢料飛灰結(jié)合，制備出一種價(jià)格相對(duì)低廉的超輕質(zhì)耐火絕熱材料，以大量的封閉氣孔取代傳統(tǒng)的貫通氣孔，獨(dú)立氣孔率遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)輕質(zhì)材料，解決了工業(yè)熱工設(shè)備存在的熱量損失問題，節(jié)約自然資源和能源，提高產(chǎn)能，是一種新型換代絕熱材料，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱工設(shè)備用耐火材料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超輕質(zhì)耐火絕熱材料。

背景技術(shù)

在我國能源消耗中，有數(shù)量眾多的熱工設(shè)備，其熱能以傳導(dǎo)和輻射損失最大，致使熱工設(shè)備的熱能利用率達(dá)不到30％，傳統(tǒng)降低設(shè)備熱損耗的方法是使用輕質(zhì)材料，如發(fā)泡法輕質(zhì)磚、燒失法輕質(zhì)磚、耐火纖維及復(fù)合夾層材料做絕熱層。這些絕熱材料中氣孔率雖然很高，但多以貫通氣孔為主，透氣度較大，封閉的獨(dú)立氣孔率不足20％，熱導(dǎo)率較大，許多介孔材料如硅酸鈣材料雖然絕熱性很好，但耐高溫性差，只能在較低溫度使用，不能作為耐火材料，而且這些材料強(qiáng)度較低，承重時(shí)易變形，應(yīng)用受到諸多限制，難以從根本上解決絕熱問題，因此迫切需要開發(fā)出更好的輕質(zhì)耐火材料取代傳統(tǒng)材料，提供高強(qiáng)絕熱性能，滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。現(xiàn)代納米制備技術(shù)突飛猛進(jìn)，制備出許多封閉氣孔大于95％的氣凝膠材料，且活性好，膠結(jié)性能佳，利用這些新材料和工業(yè)廢料飛灰，可以制備一種價(jià)格相對(duì)低廉的絕熱材料，解決工業(yè)熱工設(shè)備存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超輕質(zhì)耐火絕熱材料，為解決現(xiàn)有熱工設(shè)備絕熱材料存在的不耐高溫、導(dǎo)熱系數(shù)大、浪費(fèi)能源諸多問題，利用納米氣凝膠新材料和工業(yè)廢料飛灰，制備一種價(jià)格相對(duì)低廉的絕熱材料，耐高溫，導(dǎo)熱系數(shù)低，節(jié)能環(huán)保，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為：一種超輕質(zhì)耐火絕熱材料，原始料為漂珠、珍珠巖、工業(yè)氣凝膠硅灰、納米氣凝膠、短切硅酸鋁纖維、輕質(zhì)莫來石骨料、氧化鋁空心球、納米硅灰、膨潤(rùn)土、925礬土水泥；

原始料加入的重量份數(shù)為：漂珠5-15份；珍珠巖25-40份；工業(yè)氣凝膠硅灰15-40份；納米氣凝膠0-10份；短切硅酸鋁纖維10-15份；輕質(zhì)莫來石骨料0-25份；氧化鋁空心球，0.5-1mm粒度的0-20份，﹤0.5mm粒度的0-10份；納米硅灰0-10份；膨潤(rùn)土3-7份；925礬土水泥0-25份；外加劑加入量占原始料總重量的比例為：硅溶膠0-30%；水性高分子材料0-0.2%；氟硅酸鈉0-2%；

其中，原始料的粒度分布為：漂珠﹤0.3mm；珍珠巖0.3-1mm；工業(yè)氣凝膠硅灰﹤1.0um；納米氣凝膠﹤0.1um；輕質(zhì)莫來石骨料1-3mm；納米硅灰100nm；膨潤(rùn)土﹤200目；925礬土水泥﹤0.074mm。

本發(fā)明利用這種合理的配比，通過漂珠、空心球提供空心架構(gòu)材料，纖維材料增加強(qiáng)度和韌性，輕質(zhì)骨料保證一定的高溫性能，納米硅灰提供大體積微型封閉氣孔，還有水合作用和膨潤(rùn)土形成膠結(jié)，產(chǎn)生強(qiáng)度和承重能力，從而確保使用穩(wěn)定安全。

其中，漂珠采用電廠粉煤灰漂珠，SiO₂≥65％，F(xiàn)e₂O3≤2.0％，玻璃中空微珠。

其中，珍珠巖采用煅燒后膨脹珍珠巖，SiO₂≥68％，白色。

其中，工業(yè)氣凝膠硅灰SiO₂≥92％，無定形二氧化硅Fe₂O3≤1.4％。

其中，納米氣凝膠采用溶膠-凝膠法制備，封閉氣孔率≥95％，SiO₂≥99％，比表面積大、活性強(qiáng)，非疏水。

其中，短切硅酸鋁纖維要求Al₂O₃≥45％，長(zhǎng)徑比≥5，無結(jié)團(tuán)。