[發明專利]一種使用溫度1100℃以上的高密度陶瓷纖維板及其制備方法

有效

• 申請號: 202011360093.0
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112374818B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 鄭維金;劉超;岳耀輝;唐鋒;段良玉
• 申請（專利權）人: 山東魯陽節能材料股份有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉樂

本發明提供了一種陶瓷纖維板，按原料質量分數計，包括20～40重量份的無機復合纖維、0.5～5重量份的有機纖維、0.5～2重量份的無機增強纖維、11～22重量份的結合劑和40～50重量份的耐火填料；所述無機復合纖維包括：陶瓷纖維噴吹棉、陶瓷纖維甩絲棉和多晶莫來石纖維復合纖維，陶瓷纖維噴吹棉和陶瓷纖維甩絲棉復合纖維，或者陶瓷纖維噴吹棉和多晶莫來石纖維復合纖維；所述結合劑包括有機結合劑和無機結合劑。本發明制備的高密度陶瓷纖維板，密度在800～1300Kg/m³，使用溫度可達1100℃以上，并具有較高的耐壓強度和保溫性能，而且批量產品的體積密度偏差小，工藝簡單，易于控制，有利于實現工業連續化生產。

技術領域

本發明屬于高密度陶瓷纖維板技術領域，涉及一種陶瓷纖維板及其制備方法，尤其涉及一種使用溫度1100℃以上的高密度陶瓷纖維板及其制備方法。

背景技術

陶瓷纖維板，又名硅酸鋁纖維板，是一種耐火材料，即使在加熱后也保持良好的機械強度，與纖維毯、纖維氈等相比，是剛性并具有支撐強度的纖維隔熱產品。通常的陶瓷纖維板是采用噴吹纖維(纖維短，細，容易打碎混合)作為陶瓷纖維板的原料，加入一定比例的結合劑、填料級助劑，經過打漿機，在配漿池中充分分散成漿料，再打入成型池中，然后將模具放入成型池，利用抽真空的原理，使纖維漿料吸附于模具上，真空脫水，脫模，干燥厚得到。陶瓷纖維板除具有耐壓強度高，使用壽命長，低熱容量，低熱導率，非脆性材質，韌性好以及抗風蝕性能優良等特點，而且可連續化生產，纖維分布均勻，性能穩定，尺寸精確，平整度好，易切割安裝，施工方便，是窯爐、管道及其他保溫設備的理想節能材料。目前，在水泥等建材行業窯爐的背襯保溫，石化、冶金、陶瓷、玻璃行業的窯爐背襯保溫，熱處理窯爐的背襯保溫，有色金屬行業背襯保溫以及高溫反應、加熱設備背襯保溫隔熱中得到了廣泛的應用。

目前傳統工藝生產的陶瓷纖維板的體積密度不超過500kg/m³，耐壓強度也不足1MPa，所以使用中存在很大的局限性。如在冶金鋼包、鑄造爐中，就需要既承重又保溫的陶瓷纖維板，在使用過程中能夠承受金屬液體產生漩渦引起的局部壓力過大和超溫狀態。現有技術中也公開了部分新型的高密度陶瓷纖維板(密度600kg/m³)，需要在制備過程中需要預先對纖維進行短切處理，以使制備得到的纖維板滿足密度和強度要求(如專利CN108033756B中所指出的方法)，但這一過程操作復雜，不利于工藝的連續化生產，同時，如果進一步提高密度，還需要對一次成型的陶瓷纖維板進行無機結合劑的二次硬化，增加了生產工序，還存在產品密度不均勻的問題，而且制備得到的高密度陶瓷纖維板的使用溫度較低，一般不超過1100℃，不能用在1100℃以上高溫窯爐的熱面部位。

因此，如何得到一種更加適宜的高密度陶瓷纖維板，解決上述應用中存在的局限性，更好的拓寬陶瓷纖維板在使用上寬度和深度，也是諸多研發型生產廠商以及一線研究人員廣為關注的焦點之一。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種陶瓷纖維板及其制備方法、應用，特別是一種使用溫度1100℃以上的高密度陶瓷纖維板。本發明制備的高密度陶瓷纖維板，密度在800～1300Kg/m³，而且使用溫度可達1100℃以上，并且具有較高的耐壓強度和保溫性能，而且批量產品的體積密度偏差小，工藝簡單，條件溫和、易于控制，有利于實現工業連續化生產。

本發明提供了一種陶瓷纖維板，按原料質量分數計，包括：

所述無機復合纖維包括：陶瓷纖維噴吹棉、陶瓷纖維甩絲棉和多晶莫來石纖維復合纖維，陶瓷纖維噴吹棉和陶瓷纖維甩絲棉復合纖維，或者陶瓷纖維噴吹棉和多晶莫來石纖維復合纖維；

所述結合劑包括有機結合劑和無機結合劑。

優選的，所述陶瓷纖維噴吹棉的加入量為15～30重量份；

所述陶瓷纖維噴吹棉的平均直徑為2～4微米；