[發(fā)明專利]一種栓皮櫟樹皮軟木與氧化鋁制成的復(fù)合材料及制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110878443.0
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113354440A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧志華;郭文霞;李迎超;陳幸良;劉寶宣;周晶;易現(xiàn)峰;李大全;張榮保
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省栓皮櫟產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司;樂得仕（濟(jì)寧）家居有限公司;山東樂得仕軟木發(fā)展有限公司
• 主分類號: C04B38/08
• 分類號: C04B38/08;C04B35/10
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 宋震

本發(fā)明涉及隔熱保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用軟木天然的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和阻燃特性制備軟木氧化鋁多孔復(fù)合材料，尤其是一種栓皮櫟樹皮軟木與氧化鋁制成的復(fù)合材料及制備方法，包括如下重量份數(shù)的組分：氧化鋁70?98份、軟木1?25份、粘結(jié)劑1?5份，本發(fā)明以軟木為造孔劑，利用軟木天然的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和阻燃特性制備軟木/氧化鋁多孔復(fù)合材料，孔徑分布與孔隙率可調(diào)；利用本發(fā)明制備的軟木/氧化鋁多孔復(fù)合材料氣孔率高、密度小、壓縮強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率低，具有良好的隔熱保溫特性，可用于高溫窯爐的爐襯材料，有效解決我國高溫爐襯材料匱乏的難題，對實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和提高軟木產(chǎn)品附加值有重要意義；可廣泛應(yīng)用于高溫爐、建筑、交通運(yùn)輸、航空航天等隔熱保溫領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隔熱保溫材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用軟木天然的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和阻燃特性制備軟木氧化鋁多孔復(fù)合材料，尤其是一種栓皮櫟樹皮軟木與氧化鋁制成的復(fù)合材料及制備方法。

背景技術(shù)

高溫窯爐是冶金、電力、建材、石化等高溫過程工業(yè)的核心裝備，其能耗約占我國工業(yè)總能耗的60%，熱效率平均低于30%（國際≥50%）。現(xiàn)代工業(yè)爐的大型化和高效化以及新工藝的發(fā)展對爐襯材料的功能和壽命提出了更高的要求。

氧化鋁多孔陶瓷是一種高孔隙率、高強(qiáng)度、耐氣流沖刷性和抗熱震性能良好的材料。由于氣孔中含有大量靜態(tài)空氣，氧化鋁多孔陶瓷具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，其固有的耐高溫、抗腐蝕性使之成為工業(yè)窯爐中最為常用的節(jié)能減排材料。

軟木是栓皮櫟的外層樹皮，微觀組織由橫斷面為六棱柱體的木栓細(xì)胞呈蜂窩狀排列組成，細(xì)胞直徑20-40μm，細(xì)胞壁厚度1-2μm，細(xì)胞間無導(dǎo)管，相鄰細(xì)胞間由軟木脂填縫，每個細(xì)胞為不透氣、不透液的密封單元，細(xì)胞內(nèi)靜止空氣占單位體積的70%。這種特殊的結(jié)構(gòu)使得軟木具有密度低、彈性高、導(dǎo)熱系數(shù)低、絕熱、吸振、吸聲、不透水、耐磨等優(yōu)異性能，可用于熱流較低的零部件或部位的防熱和隔熱，主要使用在火箭、導(dǎo)彈、航天、核潛艇等尖端領(lǐng)域。

目前，我國對軟木材料的研究和應(yīng)用尚處于起步階段，軟木產(chǎn)業(yè)相對落后，產(chǎn)品以軟木磚、軟木紙等初級產(chǎn)品為主，產(chǎn)品附加值低，產(chǎn)業(yè)競爭力不足。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本申請?zhí)卮搜邪l(fā)出了一種栓皮櫟樹皮軟木與氧化鋁制成的復(fù)合材料及制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題之一，所采用的技術(shù)方案是：一種軟木氧化鋁多孔復(fù)合材料，包括如下重量份數(shù)的組分：氧化鋁70-98份、軟木1-25份、粘結(jié)劑1-5份。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述氧化鋁為高溫氧化鋁，純度99%，粒徑為10-20μm。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述軟木為顆粒狀，粒徑為0.1-1mm。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述粘結(jié)劑為酚醛樹脂、脲醛樹脂膠、環(huán)氧樹脂或聚氨酯中的一種或多種。

本發(fā)明還提供一種軟木氧化鋁多孔復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

(a) 對軟木進(jìn)行烘干、粉碎、研磨、過篩，得到粒徑為0.1-1mm的軟木粒子；

采用烘干、粉碎、研磨、過篩的多步操作工步可以更好地保證所得的軟木粒子的純凈度與質(zhì)量，保證其能達(dá)到所需的材料性能。

(b)將氧化鋁粉、軟木粒子和粘結(jié)劑進(jìn)行混合，得到軟木/氧化鋁復(fù)合粉體；

采用合適比例組分的氧化鋁粉、軟木粒子和粘結(jié)劑進(jìn)行混合，并在混合時(shí)采用球磨、攪拌混合、超聲混合、研磨混合中的一種或多種進(jìn)行少量、多次逐步混合的方式，可以更好地保證物料混合的均勻度，保證物料粘接的均勻度，提高得到的軟木/氧化鋁復(fù)合粉體的質(zhì)量，保證材料質(zhì)地均勻。

(c)復(fù)合粉體經(jīng)室溫冷壓成型得到軟木/氧化鋁復(fù)合材料坯體；

(d)上述坯體經(jīng)常壓燒結(jié)得到軟木/氧化鋁多孔復(fù)合材料。