[發明專利]一種高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯及其制備方法

有效

• 申請號: 202210271533.8
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114716239B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 孟憲春;李飛;路思明;來俊華;宋榮全;李明;馬才政
• 申請（專利權）人: 秦皇島北方管業有限公司
• 主分類號: B32B18/00
• 分類號: B32B18/00;C04B35/36;C04B35/185;C04B35/101;C04B35/488;C04B35/80;C04B35/66;C04B35/622;C04B35/63;C04B38/06;C21B7/04;C21B7/16
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 周曉萍

1.一種高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯，涂覆在鋼結構風管的內壁，其特征在于：所述復合材料內襯由鋼結構件內壁向內依次為紅外輻射涂層、低熱導隔熱層和抗開裂耐沖刷侵蝕隔熱層，其中紅外輻射涂層的厚度為0.1-1毫米，低熱導隔熱層的厚度為20-60毫米，抗開裂耐沖刷侵蝕隔熱層厚度為1-5毫米；

所述紅外輻射涂層的原料組成質量份如下：磷酸二氫鋁10-40，二氧化錳10-30，三氧化二鐵20-40，氧化銅3-6、三氧化二鉻3-6、氧化鎳1-3、二氧化鈦2-8、氧化鈰1-3；

所述低熱導隔熱層的原料組成質量份如下：陶瓷纖維1-6，聚丙烯纖維1-6，氧化鋁空心球10-30，輕質莫來石10-40，硅微粉1-3，氧化鋁微粉2-5，藍晶石粉1-3，鋁酸鈣水泥5-10；

所述抗開裂耐沖刷侵蝕隔熱層陶瓷涂料的原料組成質量份如下：陶瓷纖維1-10，硅酸鋯粉60-80，磷酸二氫鋁10-40。

2.根據權利要求1所述的高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯，其特征在于：所述紅外輻射涂層的原料中磷酸二氫鋁為粘結劑，二氧化錳、三氧化二鐵、氧化銅、三氧化二鉻、氧化鎳、二氧化鈦、氧化鈰均為粉末狀，其粒度控制在325-3000目之間。

3.根據權利要求1所述的高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯，其特征在于：所述低熱導隔熱層的原料中，陶瓷纖維直徑為10-100μm，長度1-3mm的玄武巖纖維、硅酸鋁纖維、氧化鋁纖維、莫來石纖維中的一種或多種；聚丙烯纖維的直徑為10-100μm，長度1-20mm；氧化鋁空心球的粒度為30-60目；輕質莫來石為粒度16-30目的煅燒莫來石粉；硅微粉、氧化鋁微粉和藍晶石粉的粒度為600-1500目；鋁酸鈣水泥氧化鋁質量百分含量大于70%。

4.根據權利要求1所述的高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯，其特征在于：所述抗開裂耐沖刷侵蝕隔熱層陶瓷涂料的原料中，磷酸二氫鋁為粘結劑；陶瓷纖維直徑為1-50μm，長度0.5-1mm的氧化鋁纖維、莫來石或氧化鋯纖維中的一種或多種；硅酸鋯微粉粒徑為325-900目，其中氧化鋯的質量百分比不低于66%。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯的制備方法，其特征在于：涂敷于風管內表面的紅外輻射涂層的制備方法如下：按比例取組成紅外輻射涂層的各原料，在空氣常溫下球磨混合為均勻的紅外輻射節能涂料；風管內壁進行除油處理，然后用壓縮空氣將噴槍中的紅外輻射涂料均勻噴涂到風管的內表面，然后內表面噴涂紅外輻射涂料的風管放置到烘箱中，在大氣下于180-600℃進行熱固化10-60min，即獲得紅外輻射涂層。

6.根據權利要求5所述的高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯的制備方法，其特征在于：低熱導隔熱層的制備方法如下：按比例取組成低熱導隔熱層的各原料和原料總質量5-20%的水在混料裝置內和料，一次和料質量控制在100-200kg，混料時間不少于20分鐘；混料后在30分鐘內完成漿料在紅外輻射涂層外的澆筑，澆筑過程風管中部固定不銹鋼芯棒，漿料固化溫度為室溫，氣氛為大氣，時間為24-48h；固化后對低熱導隔熱層進行非接觸式烘烤，烘烤時間為12-24h。

7.根據權利要求6所述的高抗裂低導熱陶瓷基復合材料內襯的制備方法，其特征在于：抗開裂耐沖刷侵蝕隔熱層的制備方法如下：按比例取組成抗開裂耐沖刷侵蝕隔熱層的原料，在空氣常溫下球磨混合為均勻的漿料，用壓縮空氣將噴槍中的漿料均勻噴涂到低熱導隔熱層的表面，然后迅速用氧-乙炔焰在該涂層表面進行快掃干燥固化，得到結構致密、表面光潔且與低熱導隔熱層緊密粘結為一體的抗開裂耐沖刷侵蝕隔熱層。