CN101182192A - 降低高温线变化的陶瓷纤维组合物及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，由基体与粘结剂和抗氧剂组合而成，基体按重量百分比计包括下述组分：氧化铝纤维棉60－70％；添加剂3－8％；膨胀剂12－18％；标准散棉12－18％；所述的粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂，无机粘结剂占基体18－22(重量)％，有机粘结剂占基体4－6％，抗氧剂占基体0.01－0.03％。优点是：氧化铝纤维为主要原料，可耐超高温达1700℃，高温下具有优良的热稳定性，直接真空成型，制品内外强度均匀一致，加入添加剂可使陶瓷纤维板在超高温工况下线收缩小，膨胀剂可使陶瓷纤维板在超高工况下有微量的膨胀，同时添加，耐高温性能大大提高，具有降低高温线变化的特性，应用于急速升温的小型加热炉、烧成炉。

Description

降低高温线变化的陶瓷纤维组合物及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种陶瓷纤维组合物，属于耐高温纤维板领域，尤其是一种降低高温线变化的陶瓷纤维组合物及其制备工艺。

背景技术

传统的高温陶瓷纤维隔热材料是一种硅酸铝系纤维，以氧化铝、氧化硅为主要原料，以其可在1000℃以上长期使用的耐火特性可取代传统的重质耐火材料。目前国内厂家生产的陶瓷纤维耐火材料普遍只能达到耐1400℃的高温，而超过1400℃的耐火材料一般只能选用高温度等级的耐火砖，这使得陶瓷纤维的应用受到了限制。

公开号CN1050371提供了一种早期的耐火保温纤维板的制造方法，在硅酸铝纤维或高铝纤维中加入粘结剂溶液搅拌，经机压、干燥制成成品，其中加入填料高铝硅酸铝细粉，无机粘结剂为硅溶胶或铝溶胶，另可加入有机粘结剂阳离子淀粉。

申请号200410014643.8也公开了一种陶瓷纤维板及其生产工艺，其主要特点是将多层陶瓷纤维纸，之间设有粘结剂层，通过加压制成。

但以上两种工艺脱模时变性严重，表面凹凸不平，烘干过程中无机粘结剂向表面迁移，制品表面硬内部软，经机压后，除去了表面大部分无机粘结剂，而有机粘结剂在300℃逐渐失去作用，使纤维结合力降低。

针对上述不足，申请号200410012610.X公开了一种硅酸铝耐火纤维板的制备工艺，以硅酸铝耐火纤维、有机粘结剂、无机粘结剂和添加剂为原料按100∶5～8∶1～6∶5～6.5的比例混合，其中有机、无机粘结剂与公开号CN1050371无异，添加剂为氧化铝微粉。采用该工艺无需机械加工，而采用对棉浆进行真空吸滤成型，经过高温烘干，可得到内外强度一致的纤维板。

但是，上述工艺依然未能解决纤维板耐超高温的问题，由于纤维隔热材料在超高温时都会有不同程度的收缩而产生裂缝，故影响了产品的使用性能，这也是传统的陶瓷纤维板无法应用于超高温环境的原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，该陶瓷纤维组合物可耐达1700℃高温，且在超高温状态下有优良的热稳定性。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种上述陶瓷纤维组合物的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，由基体与粘结剂和抗氧剂组合而成，基体按重量百分比(％)计包括下述组分：

氧化铝纤维棉  60～70

添加剂        3～8

膨胀剂        12～18

标准散棉      12～18；

所述的粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂，无机粘结剂占基体18～22(重量)％，有机粘结剂占基体4～6(重量)％，抗氧剂占基体0.01～0.03(重量)％。

所述的氧化铝纤维棉为多晶氧化铝纤维棉，其中，三氧化二铝含量不小于95％。氧化铝纤维棉的用量可以为60，62，63，64，65，66，67，68，70％。

所述的添加剂为经烧结的氧化铝粉、高铝矾土熟料中的一种或其组合，用量具体可以是：3，4，5，6，7，8％。

所述的膨胀剂为锆英砂、电熔白刚玉、镁铬砂中的一种或其组合，用量具体可以是：12，13，14，14.5，15，15.5，16，18％。

所述的标准散棉为硅酸铝纤维，用量具体可以是：12，13，14，15，16，17，18％。

所述的无机粘结剂为硅溶胶、水玻璃、铝溶胶中的一种或其组合，用量具体可以是：18，19，19.5，20，20.5，21，22％。

所述的有机粘结剂为阳离子淀粉、羧甲基纤维素钠中的一种或其组合，用量具体可以是：4，4.5，5，5.2，5.5，5.8，6％。

所述的抗氧剂为双氧水或次氯酸钠，用量具体可以是：0.01，0.015，0.02，0.025，0.03％。

针对上述降低高温线变化的陶瓷纤维组合物的制备方法，包括下述步骤：

第一步：将各组分按配方称量；

第二步：在打浆池中加入适量水，投入氧化铝纤维棉，剪切纤维棉至20mm以下；

第三步：加入氧化铝纤维棉、添加剂、膨胀剂、标准散棉，充分搅拌均匀；

第四步：将无机粘结剂和有机粘结剂加入适量水，搅拌均匀后，加入打浆池中，充分搅拌；

第五步：加入抗氧剂，搅拌均匀，制得棉浆；

第六步：将棉将送至成型池中真空成型，湿修整、脱模、烘干水份，成品。

本发明的有益效果是：

1、本发明的陶瓷纤维板以氧化铝纤维为主要原料，可耐超高温达1700℃，且在该高温下具有优良的热稳定性；

2、无需机械压制，直接真空成型，制品内外强度均匀一致；

3、加入添加剂可使陶瓷纤维板在超高温工况下线收缩小，膨胀剂可使陶瓷纤维板在超高工况下有微量的膨胀，而两者同时添加，使得本发明的陶瓷纤维板耐高温性能大大提高；

4、本发明的陶瓷纤维板具有降低高温线变化的特性，广泛应用于1700℃以下急速升温的小型加热炉和电子行业、磁性材料、陶瓷行业的烧成炉。

具体实施方式

实施例1

一种降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，由基体与粘结剂和抗氧剂组合而成，基体按重量百分比计包括下述组分：

氧化铝纤维棉  65

添加剂        5

膨胀剂        15

标准散棉      15；

所述的粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂，无机粘结剂占基体20％，有机粘结剂占基体5.2％，抗氧剂占基体0.02％。

制备方法包括下述步骤：

第一步：将各组分按上述配方称量；

第二步：在打浆池中加入适量水，投入氧化铝纤维棉，剪切纤维棉至20mm以下；

第三步：加入标准散棉、添加剂、膨胀剂、标准散棉，充分搅拌均匀；

第四步：将无机粘结剂和有机粘结剂加入适量水，搅拌均匀后，加入打浆池中，充分搅拌；

第五步：加入抗氧剂，搅拌均匀，制得棉浆；

第六步：将棉将送至成型池中真空成型，湿修整、脱模、烘干水份，成品。

其中，所述的氧化铝纤维棉为多晶氧化铝纤维棉，其中，三氧化二铝含量不小于95％；

所述的添加剂为经烧结的氧化铝粉；

所述的膨胀剂为锆英砂；

所述的标准散棉为硅酸铝纤维；

所述的无机粘结剂为硅溶胶；

所述的有机粘结剂为阳离子淀粉；

所述的抗氧剂为双氧水。

实施例2

其余均与实施例1相同，氧化铝纤维棉的用量可以为60，62，63，64，65，66，67，68，70％；添加剂用量可以是：3，4，5，6，7，8％；膨胀剂用量可以是：12，13，14，14.5，15，15.5，16，18％；标准散棉用量可以是：12，13，14，15，16，17，18％；无机粘结剂用量可以是：18，19，19.5，20，20.5，21，22％；有机粘结剂用量可以是：4，4.5，5，5.2，5.5，5.8，6％；抗氧剂用量可以是：0.01，0.015，0.02，0.025，0.03％。所述的添加剂为高铝矾土熟料，膨胀剂为电熔白刚玉与镁铬砂的组合物，无机粘结剂为水玻璃与铝溶胶的组合物。

Claims (9)

1.一种降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，由基体与粘结剂和抗氧剂组合而成，基体按重量百分比(％)计包括下述组分：

氧化铝纤维棉 60～70

添加剂       3～8

膨胀剂       12～18

标准散棉     12～18；

所述的粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂，无机粘结剂占基体18～22％，有机粘结剂占基体4～6％，抗氧剂占基体0.01～0.03％。

2.根据权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，其特征在于：所述的氧化铝纤维棉为多晶氧化铝纤维棉，其中，三氧化二铝含量不小于95％。

3.根据权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，其特征在于：所述的添加剂为经烧结的氧化铝粉、高铝矾土熟料中的一种或其组合。

4.根据权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，其特征在于：所述的膨胀剂为锆英砂、电熔白刚玉、镁铬砂中的一种或其组合。

5.根据权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，其特征在于：所述的标准散棉为硅酸铝纤维。

6.根据权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，其特征在于：所述的无机粘结剂为硅溶胶、水玻璃、铝溶胶中的一种或其组合。

7.根据权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，其特征在于：所述的有机粘结剂为阳离子淀粉、羧甲基纤维素钠中的一种或其组合。

8.根据权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物，其特征在于：所述的抗氧剂为双氧水或次氯酸钠。

9.针对权利要求1所述的降低高温线变化的陶瓷纤维组合物的制备方法，包括下述步骤：

第一步：将各组分按配方称量；

第二步：在打浆池中加入适量水，投入氧化铝纤维棉，剪切纤维棉至20mm以下；

第三步：加入标准散棉、添加剂、膨胀剂，充分搅拌均匀；

第四步：将无机粘结剂和有机粘结剂加入适量水，搅拌均匀后，加入打浆池中，充分搅拌；

第五步：加入抗氧剂，搅拌均匀，制得棉浆；

第六步：将棉将送至成型池中真空成型，湿修整、脱模、烘干水份、成品。