[發(fā)明專利]硅酸鹽連續(xù)纖維制備方法、硅酸鹽連續(xù)纖維和硅酸鹽原料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011262353.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN112341002A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊春成;劉忠;劉昶江;李紅超;姜樂(lè)濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北地質(zhì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C03C13/02
• 分類號(hào): C03C13/02;C03C3/097;C03C3/087;C03B37/012
• 代理公司: 北京清大紫荊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11718
• 代理人: 黃貞君;馮振華

本發(fā)明提供了一種硅酸鹽連續(xù)纖維制備方法、硅酸鹽連續(xù)纖維和硅酸鹽原料，屬于無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，具體包括研磨硅酸鹽原料得到混合均勻的研磨原料，所述硅酸鹽原料包括48?55％SiO₂、0.5?3.7％TiO₂、12.4?17％Al₂O₃、9?14％Fe₂O₃、0?3.3％FeO、0?0.4％MnO、2.4?6.5％MgO、4.5?11.3％CaO、1.2?4.8％Na₂O、1.5?3％K₂O、0?0.4％P₂O₅；將所述研磨原料倒入坩堝，放入熔料爐高溫加熱得到均質(zhì)化的玻璃熔體；對(duì)所述坩堝進(jìn)行淬冷，將所述玻璃熔體轉(zhuǎn)化成硅酸鹽玻璃；對(duì)所述硅酸鹽玻璃再次研磨，得到玻璃粉末；將放入所述玻璃粉末的坩堝放入拉絲爐內(nèi)，高溫加熱至1300～1500℃，通過(guò)所述拉絲爐生成硅酸鹽連續(xù)纖維。通過(guò)本申請(qǐng)的處理方案，得到高強(qiáng)度力學(xué)性能的硅酸鹽連續(xù)纖維，裸絲強(qiáng)度達(dá)到3500MPa以上，而且拉絲性能穩(wěn)定，不易斷絲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種硅酸鹽連續(xù)纖維制備方 法、硅酸鹽連續(xù)纖維和硅酸鹽原料。

背景技術(shù)

玄武巖纖維具有優(yōu)異的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度在3200-4000MPa之間，與芳 綸纖維的拉伸強(qiáng)度相當(dāng)，但是玄武巖纖維的彈性、拉伸長(zhǎng)度、最高工作溫度等 性能參數(shù)均好于芳綸纖維。

由于玄武巖纖維原料是取用天然火山巖，但火山巖的成分波動(dòng)較大，巖石 熔體的均質(zhì)性較差等先天缺陷，采用不同產(chǎn)地的巖石拉制的纖維力學(xué)性能并不 都是很好。目前，急需一種可以制備高強(qiáng)度且性能穩(wěn)定的纖維方法。

發(fā)明內(nèi)容

因此，為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種硅酸鹽連續(xù)纖維 制備方法、硅酸鹽連續(xù)纖維和硅酸鹽原料。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種硅酸鹽連續(xù)纖維制備方法，包括：研 磨硅酸鹽原料得到混合均勻的研磨原料，所述硅酸鹽原料包括48-55％SiO₂、 0.5-3.7％TiO₂、12.4-17％Al₂O₃、9-14％Fe₂O₃、0-3.3％FeO、0-0.4％MnO、 2.4-6.5％MgO、4.5-11.3％CaO、1.2-4.8％Na₂O、1.5-3％K₂O、0-0.4％P₂O₅；將 所述研磨原料倒入坩堝，放入熔料爐高溫加熱得到均質(zhì)化的玻璃熔體；對(duì)所述 坩堝進(jìn)行淬冷，將所述玻璃熔體轉(zhuǎn)化成硅酸鹽玻璃；對(duì)所述硅酸鹽玻璃再次研 磨，得到玻璃粉末；將放入所述玻璃粉末的坩堝放入拉絲爐內(nèi)，高溫加熱至 1300～1500℃，通過(guò)所述拉絲爐生成硅酸鹽連續(xù)纖維。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，均值化處理后，所述玻璃熔體包括48-55％SiO₂、 0.5-3.7％TiO₂、12.4-17％Al₂O₃、9-14％Fe₂O₃、0-3.3％FeO、0-0.4％MnO、 2.4-6.5％MgO、4.5-11.3％CaO、1.2-4.8％Na₂O、1.5-3％K₂O、0-0.4％P₂O₅。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述研磨原料的粒度不大于2mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硅酸鹽原料是玄武巖材料。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，含F(xiàn)e氧化物的總量在11-17％之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，均值化的加熱溫度在1300-1500攝氏度，保溫時(shí)間 在2-5小時(shí)。