專利名稱：一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法
技術領域：
本發明屬于高溫隔熱材料領域，主要涉及以氧化鋁纖維和氣相二氧化硅為主要原料的輕型高溫隔熱材料及其制備方法，具體說是涉及一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法。
背景技術：
隨著社會科技的發展進步，能源問題已經成為阻礙社會發展并亟待解決的重大問
題之一，節能越來越成為人們日益關注的話題。為滿足這一需要，新的耐火隔熱材料的開發和應用迫在眉睫。目前市場上的隔熱材料種類繁多，數量龐大?？偟膩碚f，隨著使用溫度的升高，可選擇的材料種類呈減少趨勢在1000°c以下，有數量龐大的聚氨酯泡沫、膨脹珍珠巖制品、巖棉、蛭石制品等隔熱材料可選擇；在1000 1200°C之間，可選用微孔硅鈣板、硅藻土磚等；在1200 1400°C之間，有輕質粘土磚、硅酸鋁纖維及制品等材料可供選用；在1400 1500 0C之間時，有輕質高鋁磚、輕質莫來石磚、高鋁纖維制品可以選用；但在1500 1700°C溫度區間，只有少量的高溫隔熱制品種類(如氧化鋁空心球磚等)可供選用。因此，開發使用溫度在1600°C 1700°C、性能優良的超高溫輕質隔熱耐火材料，對我國高溫工業的節能降耗至關重要。

發明內容
本發明的目的是提供一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，克服了現有高溫隔熱材料體積密度較高、使用溫度偏低的不足，制備出了工作溫度在1600°C 1700°C之間、體積密度小于0.4g/cm3、常溫耐壓強度大于1.0 MPa、導熱系數(350 °C)小于0. I W/Cm K)、的新型輕質高溫隔熱材料。本發明采用以下技術方案
一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，包括如下步驟
步驟A，制漿制備方法采用下述兩種方法中的任意一種
a、取重量份85-95份氧化鋁纖維棉，加水浸濕后打碎，得到氧化鋁短纖維；將氧化鋁短纖維與5-10份氣相二氧化硅、I. 0 2. 5份的助燒結劑混合均勻得到漿料；
b、取重量份85-95份氧化鋁纖維棉，5-10份的氣相二氧化硅，I.0 2. 5份的助燒結齊IJ，加水浸濕后打碎，混合均勻得到漿料；
步驟B，將漿料經真空抽濾成型后進行干燥；
步驟C，將成型物高溫燒成，燒成溫度1550°C 1650°C，保溫6 10小時。本發明中所使用的水為普通自來水。作為優選，所述的氧化鋁纖維棉的Al2O3含量為90 99%，平均直徑3. 0 ii m。作為優選，所述的氣相二氧化硅為親水型氣相二氧化硅，粒徑7 40納米，比表面積 100 400m2/g。作為優選，所述的助燒結劑為TiO2、Ce02* AlF3中的任意一種或兩種及兩種以上的混合物，純度為分析純。作為優選，所述打碎后得到的氧化鋁短纖維長度為0. 5 2mm。作為優選，所述的氧化鋁纖維棉的分散方法為高速機械攪拌法，所用儀器為冰沙攪拌機。本發明的有益效果為
本發明的多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料以多晶氧化鋁纖維棉、氣相二氧化硅為主要原料，采用真空抽濾成型，烘干后經高溫燒結而成。該材料可以在1600°C 1700°C高溫下使用、體積密度小于0. 4g/cm3、導熱系數(350 °C)小于0. I ff/ (m !()、常溫耐壓強度大于I. 0 MPa。采用本發明方法制備出的多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料與現有的隔熱材料相比，具有較高的使用溫度、較低的體積密度和較小的熱導率。
具體實施例方式 下面結合實施例對本發明作進一步描述
實施例I :
先將90份氧化鋁纖維棉、10份氣相二氧化硅、0. 75份二氧化鈦和0. 75份氧化鈰在1000份水中浸濕后，用冰沙攪拌機攪拌60秒，使之充分混合均勻，打碎后得到的氧化鋁短纖維長度為0. 5 2mm。也可以先將90份氧化鋁纖維棉，加入1000份水中浸濕后用冰沙攪拌機打碎，得到氧化鋁短纖維，再與10份氣相二氧化硅、0. 75份二氧化鈦和0. 75份氧化鈰混合均勻得到漿料。其中氧化鋁纖維的Al2O3含量為95%、平均直徑3. 0 ii m ;氣相二氧化硅平均粒徑20納米、比表面積150m2/g、SiO2含量> 99% ;二氧化鈦和二氧化鈰的純度等級都為分析純。將混合均勻的漿料通過真空抽濾成型，真空度為-0. 04MPa,然后將成型后的塊體在以下溫度制度下烘干、燒結
—j— -*5= I ""Pr'馨 jj -; - rf/ I 奪
溫度riiircja；溫度nsrc:』所I時芰
常溫24110 250I. 5
常溫 703250 10003
7041000 14003.5
70 1105I棚 16003
HOI16006
經檢測，所制備的產品的理化指標為體積密度0. 35g/cm3，常溫耐壓強度1.09MPa，1600°C高溫線收縮率0.76%，350°C下的導熱系數0.071 ff/ (m K)。實施例2:
I)先將90份氧化鋁纖維棉、10份氣相二氧化硅、I. 5份氧化鈰在1000份水中浸濕后，用冰沙攪拌機攪拌60秒，使之充分混合均勻得到漿料，打碎后得到的氧化鋁短纖維長度為0.5 2mm。制漿方法也可采用取90份氧化鋁纖維棉，加入1000份水中浸濕后，加水量以完全浸濕氧化鋁纖維棉為宜，用冰沙攪拌機攪拌60秒，將氧化鋁纖維棉打碎，得到氧化鋁短纖維；再將氧化鋁短纖維與10份氣相二氧化硅、I. 5份氧化鈰混合均勻得到漿料；
其中氧化鋁纖維的Al2O3含量95%、平均直徑3. 0 ii m，氣相二氧化硅為平均粒徑20納米、比表面積150m2/g、Si02含量> 99%的親水型氣相二氧化硅，二氧化鈰的純度等級為分析純。2)快速將混勻的漿料通過真空抽濾成型，真空度為-0. 04MPa然后將成型后的塊體在以下溫度制度下烘干、燒結
權利要求
1.一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟 步驟A，制漿制備方法采用下述兩種方法中的任意一種 a、取重量份85-95份氧化鋁纖維棉，加水浸濕后打碎，得到氧化鋁短纖維；將氧化鋁短纖維與5-10份氣相二氧化硅、I. 0 2. 5份的助燒結劑混合均勻得到漿料； b、取重量份85-95份氧化鋁纖維棉，5-10份的氣相二氧化硅，I.0 2. 5份的助燒結齊IJ，加水浸濕后打碎，混合均勻得到漿料； 步驟B，將漿料經真空抽濾成型后進行干燥； 步驟C，將成型物高溫燒成，燒成溫度1550°C 1650°C，保溫6 10小時。
2.根據權利要求I所述的一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，其特征在于所述的氧化鋁纖維棉的Al2O3含量為90 99%，平均直徑3. 0 ii m。
3.根據權利要求I或2所述的一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，其特征在于所述的氣相二氧化硅為親水型氣相二氧化硅，粒徑7 40納米，比表面積100 400m2/g。
4.根據權利要求3所述的一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，其特征在于所述的助燒結劑為TiO2、CeO2或AlF3中的任意一種或兩種及兩種以上的混合物，純度為分析純。
5.根據權利要求4所述的一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，其特征在于所述打碎后得到的氧化鋁短纖維長度為0. 5 2mm。
6.根據權利要求I所述的一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，其特征在于所述的氧化鋁纖維棉的分散方法為高速機械攪拌法，所用儀器為冰沙攪拌機。
全文摘要
本發明公開了一種多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料的制備方法，包括如下步驟步驟A，制漿取重量份85-95份氧化鋁纖維棉，加水浸濕后打碎，得到氧化鋁短纖維；將氧化鋁短纖維與5-10份氣相二氧化硅、1.0～2.5份的助燒結劑混合均勻得到漿料；步驟B，將漿料經真空抽濾成型后進行干燥；步驟C，將成型物高溫燒成，燒成溫度1550℃～1650℃，保溫6～10小時。采用本發明方法制備出的多晶氧化鋁纖維高溫隔熱材料與現有的隔熱材料相比，具有較低的體積密度和較小的熱導率，可以在1600℃-1700℃高溫環境下使用。
文檔編號C04B35/66GK102775167SQ20121026668
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者時彬彬, 李素平, 胡平舸, 葛鐵柱 申請人:胡平舸