CN102633486B - 一种六钛酸钾晶须隔热保温砖及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种六钛酸钾晶须隔热保温砖及其制造方法，属于保温材料技术领域。其质量组成：80～85％六钛酸钾晶须、7～12％氧化铝微粉、2～3％水玻璃、0.6～0.8％羧甲基纤维素钠、1.5～1.8％水泥、3～4％水。先将六钛酸钾晶须、氧化铝和水泥混合，干碾；然后加入羧甲基纤维素钠、水玻璃和水，继续碾压；在制砖模具中成型制坯；自然风干48～72h后，入炉焙烧，升温速度为40～60℃/h，加热到500～600℃，保温12～15小时后炉冷，温度低于300℃时，出炉入缓冷坑，至温度低于100℃后，空冷至室温。本发明的保温砖隔热性能良好，加热效率高，节能效果明显，推广应用具有良好的经济和社会效益。

Description

一种六钛酸钾晶须隔热保温砖及其制造方法

技术领域

本发明为一种隔热保温砖制备方法，特别涉及一种六钛酸钾晶须隔热保温砖及其制造方法，属于保温材料技术领域。

背景技术

随着我国对外开放程度的不断提高和对节能意识的不断增强，各企业对隔热保温砖的需求不断增大，就产品的材质而言越来越向高纯度和低铁新品种发展，目前国内使用的隔热保温砖主要是高铝质隔热保温砖，我国还制订了《高铝质隔热耐火砖》的国家标准(GB/T3995)。传统工业炉窑为达到保温节能的目的，通常在重质保温砖砌筑体或重质不定形保温材料施工体外增加保温层，由于采用的保温材料使用温度较低，所以在中、高温工业炉窑上的使用受到很大的限制。重质层很厚，窑炉体积庞大、笨重，对间歇式炉来说，蓄热损失大。为解决这一问题，人们开发生产出使用温度高、体积密度小、隔热性能好的系列轻质保温砖，特别是能直接接触火焰的高档轻质砖。正是这些高档轻质砖的开发与应用，国内冶金、陶瓷、电磁等行业中出现了全部用高档轻质砖砌筑的抽屉窑，窑墙厚度减薄，升温速度快，节能效果好。

国内对保温砖进行了广泛的研究，并取得了丰硕的成果。中国发明专利CN101450868公开了一种保温砖的制备方法，将莫来石40～60wt％、白毛土30～50wt％、蓝精石10～20wt％、锯末100～150L、可发性聚苯球250～350L按比例混合并加入一定量的水调成糊状，经过一次混炼和二次混炼后浇注在模具中成型，经过自然干燥，将成型的保温砖经过1300℃～1600℃高温烧结，做成毛坯保温砖，通过金刚石砂磨机磨成不同种类误差正负1mm的保温砖。该发明具有重量轻、体密小，热传导率低保温性能好，耐高温，尺寸精确砖体不变形，使用寿命长，可提高工业炉保温效果，减少能耗，并且生产周期短，产量大等特点。中国发明专利CN1803720也公开了一种轻质隔热保温砖的制备方法。所采用技术方案是：将或为40～70wt％的粘土熟料、或为45～75wt％的高铝熟料、或为50～80wt％的刚玉莫来石与5～30wt％的生粘土、0.5～3wt％的聚苯乙烯球、5～20wt％的有机烧失物混合，外加15～25wt％的水，混练后放入模具2内，放下加压装置1，启动振动装置4进行振动，加压、振动时间为0.1～3min，然后取出自然干燥。该发明原料来源广泛，且因所加水分少而不需烘干，由于一次成型而无切磨余料或切磨余料少，添加的有机烧失物能保证气孔分布均匀，因而具有成本低、抗热震性能好的特点。中国发明专利CN1102822还公开了一种以粉煤灰为主要原料的轻质隔热保温砖，含有粉煤灰70-90％、其它轻质材料5-25％、结合粘土/或膨润土5-25％，并添加复合外加剂。其中主要原料粉煤灰是直接采用未经分选的工业废灰-粉煤灰，制品具有与漂珠隔热保温砖基本相近的性能，成本仅为漂珠隔热保温砖的一半，生产工艺简单，可达到大量利用煤灰，变废为宝的目的。制品可用于各种工业窑炉作隔热保温层。中国发明专利CN1197049还公开了免烧镁钙碳质保温砖及其制备方法，该保温砖由电熔镁钙制砖原料、石墨和无水树脂结合剂制成，经合理的选料和科学的处理工艺，制备的该保温砖体积密度大，耐压强度高，不易水化、溃散，抗侵蚀能力强，质量好且稳定，应用性能好，使用寿命长，特别适用于炼钢炉和精炼炉中，尤其炉子的渣线部位。中国发明专利CN87103166还公开了以镁尖晶石为基础的保温材料，特别是用来砌筑水泥工业的回转窑炉衬的保温砖，其中含(按重量计算)10％到50％尖晶石烧结体(MgO.Al₂O₃)50％到90％烧结氧化镁，并按尖晶石及氧化镁总量为100％计算，添加0.5％到4％的促使附着物形成的金属氧化物。这种金属氧化物为氧化锆，其粒度范围应在0.1毫米以下。中国发明专利CN1424280还公开了一种轻质保温砖，涉及一种低导热系数、长寿命的高温窑炉内衬用的优质保温材料。其特征在于该发明采用莫来石作为主晶相，钙长石作为结合相，其主要化学成分为：Al₂O₃ 54.0～57.0wt.％，SiO₂ 40.0～43.0wt.％，CaO 1.0～2.0wt.％，Fe₂O₃ 0.1～1.0wt.％，其它杂质含量为0.1～0.7wt.％，所有原料的细度都要附合0.088mm方孔筛余量≤5.0％的要求。产品保持了钙长石轻质保温砖的低导热系数和低体积密度的优点，又使其强度和使用温度有明显的提高，取代可能致癌的硅酸铝保温纤维类保温内衬可以用于直接与火焰接触的保温内衬。该发明原料能够大量使用我国储量丰富的蓝晶石，使用量高达70wt.％。另外，该发明还可以使用高达40wt.％的煅烧煤矸石(低铁)。中国发明专利CN1062334还公开了一种烧成镁铝铬保温砖及其制造方法。该砖在一般烧成镁铝砖中引进了铬的成分，其常温耐压强度为40～100MPa，气孔率为14～18％，荷重软化温度为1600～1700℃。成品中Al₂O₃与Cr₂O₃的比为2.0～4.5，MgO与Cr₂O₃+Al₂O₃之比大于8∶1，成分范围为MgO 80～89％，Al₂O₃4～8％，Cr₂O₃1～3％。该砖具有镁铬砖和镁铝砖的共同特性，即具有良好的耐热震性，同时又具有良好的抗渣蚀性，可用于各种冶金炉内衬。中国发明专利CN1063094还公开了抗剥落高铝保温砖及其制造工艺。主要技术特点是：以高铝铝土矿颗粒为骨粒，骨粒的临界粒度为3.5-6.5毫米，高铝铝土矿与粘土混合配制的矿粉作结合剂，其Al₂O₃含量应于骨料相同。烧成温度为1450-1600℃。本发明的保温砖具有良好的耐高温、耐碱侵蚀性、耐磨损、机械强度高、热震稳定性好，荷重软化温度适宜，作为氧化铝熟料回转窑烧成带的内衬砖，寿命可达18个月。中国发明专利CN1485296还公开了硅质隔热保温砖生产方法，提出的硅质隔热保温砖生产方法的主要原料成分为硅石料，原料成分中还主要包括有膨胀珍珠岩。主料中膨胀珍珠岩与硅质料的加入量为，重量百分比：硅石料70-90，膨胀珍珠岩10-30。本发明提出的硅质隔热保温砖生产方法，其主要特点是在原料中加入膨胀珍珠岩的成分，用以取代原制品原料中的可燃加入物，由此可有效克服现有硅质隔热保温砖存在的缺陷。加入的膨胀珍珠岩为轻质材料，其SiO2含量在60％以上，主要化学成分同属硅质，玻璃相，在烧制过程中与石英转化为磷石英相结合形成均匀的细小气孔、制品表里如一，加入膨胀珍珠岩取代可燃加入物，烧成时间短，节能降耗，使生产成本降低，成品率提高，理化指标提高。中国发明专利CN101139210还公开了硅质隔热保温砖，具体为一种适用于焦炉、碳素炉的硅质隔热保温砖，解决现有粘土质隔热保温砖存在荷重变形温度低、高温下易收缩、导热率较大、保温效果不好等缺陷，由硅石细粉81-85％，珍珠岩15-19％，外加占上述主原料总重的下列辅料：铁鳞粉0.45-0.55％，水泥0.9-1.1％，石灰乳6.5-7.5％，纸浆1.95-2.2％，将硅石细粉、珍珠岩按比例加入湿碾内，然后加入铁鳞粉、水泥干碾1-2分钟后，加入占主原料总重的1.8-2.2％的水，然后加入石灰乳，碾压10-15分钟，最后加入纸浆，碾压10-15分钟，出碾，成型制坯。该发明所述的硅质隔热保温砖的各项理化指标均优于国家标准，具有耐高温、低导热、含铁量低、耐压强度大、热稳定性能好等优点，可直接作为工业窑炉的内衬使用。中国发明专利CN101475402还公开了一种使用磷酸改善轻质保温砖力学性能的方法，具体是：将轻质保温砖浸渍在质量浓度为25～85％的磷酸溶液中，浸渍时间为2～5小时；取出保温砖放入高温炉中进行热处理，热处理温度为450～600℃，保温1～3小时，然后随炉冷却至室温得到改性的轻质保温砖。该发明与现有技术相比，主要有以下显著效果：在改性过程中，对轻质保温砖的气孔率和保温度影响不大，但其抗压强度可以提高50～300％；并且工艺简单，易于调节和控制，适用面广，可重复性好和成本低等优点。中国发明专利CN101698614A还公开了超微孔高强隔热保温保温砖及其制造方法，以重量百分比表示，原料为漂珠和/或粉煤灰20～70％、铝硅系保温熟料0～50％、粘结剂30～40％，外加发泡剂0.2～1.0％。制造时先将漂珠或粉煤灰、铝硅系保温熟料和粘结剂混合，然后加水，混合料和水的比例为4～6∶1，调成糊状料；将发泡剂与水按1∶10～15的比例混合，加入发泡机中，制得孔径为0.2～0.5mm的泡沫，将泡沫与所述糊状料混合均匀，然后浇注成砖坯，干燥后装入窑炉；加热至1200～1400℃，保温6～8h，烧成。该发明产品具有耐压强度高、导热系数低、高温重烧线变化率低等优点。该方法利于环保，可节约大量轻质材料，利于节能降耗。但是，上述保温砖的隔热效果仍难以满足工业炉窑对节能目标日益提高的苛刻要求。

钛酸钾晶须的化学式可用K₂O.nTiO₂表示，n为1～8。在工业上有应用价值的是n＝2、4、6和8，即为二钛酸钾(K₂Ti₂O₅)、四钛酸钾(K₂Ti₄O₉)和六钛酸钾(K₂Ti₆O₁₃)、八钛酸钾(K₂Ti₈O₁₇)。n取6时，其分子主体呈隧道结构，钾离子处于隧道中间，结构稳定，具有优良的物理机械性能。其中二钛酸钾和四钛酸钾为层状结构，显示出化学活性，可应用于阳离子吸附材料及催化剂载体等方面；而六钛酸钾和八钛酸钾是隧道结构，化学性能稳定，耐酸、耐碱性能好，可广泛用于工程塑料、摩擦材料及隔热、绝缘材料，应用前景十分广阔。特别是六钛酸钾(K₂Ti₆O₁₃)晶须不仅具有优异的力学性能，而且具有优异的隔热性能，比如低热导率、高红外反射率和随温度升高热导率不升反降的独特性能，在摩擦材料、增强材料和隔热材料等领域具有良好的应用前景。中国发明专利CN101671196公开了一种添加六钛酸钾晶须的碳泡沫隔热材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将酚醛树脂、表面活性剂、发泡剂、固化剂按照100∶4∶4∶12准确称量，并且照添加质量分数含量为0％，2％，4％，6％称取六钛酸钾晶须；(2)向酚醛树脂中顺次加入表面活性剂、发泡剂和六钛酸钾晶须，用机械搅拌和超声波振荡相结合的方式对整个体系混合均匀；(3)将固化剂加入到步骤(2)分散均匀的树脂体系中，搅拌均匀后，浇注到模具中发泡并且化成型，得到酚醛泡沫；(4)将酚醛泡沫去壳处理后放在真空碳化炉中，以平均0.5℃/min的速率加热到800℃，得到碳泡沫隔热材料。用该发明制得的碳泡沫材料孔径均匀，且为闭孔结构，力学性能和隔热性能优良；在制备过程工，工作环境可靠，安全性高。中国发明专利CN1472369也公开了六钛酸钾晶须的制备方法，该发明以钛化合物与钾化合物为原料，原料为含有钛的晶态化合物，该钛的晶态化合物为锐钛矿型水解二氧化钛或锐钛矿型偏钛酸，通过喷雾干燥或旋转闪蒸干燥过程制备出球状反应前驱体，该球状反应前驱体是由钛的晶态化合物和钾化合物形成的团聚体；将反应前驱体装入坩埚内或预成型为坯体烧结；用去离子水解织晶须；再通过过滤，洗涤，干燥，最终制得六钛酸钾晶须。该发明制备工艺简单且便于控制，适合大规模生产；晶须品质好，生产成本低；用水代替酸解织晶须，降低了成本，减少了废液排放；晶须直径均一(1～3um)，纤维细长(30～60um)，质量较高，制备条件宽松，适合大规模工业化生产且有利于环保。中国发明专利CN101363135还公开了一种六钛酸钾晶须的制造方法。该方法采用熔融骤冷法工艺进行合成，工艺流程简易可行。先将含钛原料、含钾原料和助熔剂混和，进入高温容器中进行烧结，熔融后取出，在专用骤冷设备上骤冷，生成粒径小于1mm的均匀的细小粉末，再进入到热水反应器中，以控制溶液酸度的方法来控制钾离子溶出量，反应完成后，经过滤、20～40℃去离子水反复洗涤、表面活性剂浸泡，过滤后直接进行烧结，即可得到成品。整个过程无污染。由该发明合成的六钛酸钾晶须，非针状颗粒少，成本低，热导率小，红外线反射率较高，高温吸音性能良好，晶须的平均长度为5～30微米，平均直径0.5～3微米，可以用作增强材料、摩擦材料、隔热材料等。由此法合成出来的六钛酸钾晶须，其收得率大于97％。中国发明专利CN1730432还公开了一种高孔隙率、高抗弯强度、耐强碱腐蚀、低变形率、高持液量的六钛酸钾晶须多孔材料的制备方法，其特征是六钛酸钾晶须中加入其他钛酸盐以及含钾化合物的混合物，经造粒、成型、700℃～1050℃烧结、水洗制得，这种多孔材料孔隙率为15～75％，微孔最可几孔径为0.1～5μm，尺寸变形率低于5％，抗弯强度为10～80MPa。在100℃去离子水中浸泡1h后，吸水率≥20％；经过150℃、25mol/KgNaOH溶液5天耐碱实验后与经相同条件处理的多孔α-Al₂O₃膜支撑体相比，强度损失明显减小。中国发明专利CN1796466还公开了六钛酸钾晶须的组合物及用途、热喷涂微球及其制造方法和设备及用途，它含有：微米级六钛酸钾针状晶须、水溶性粘合剂和水，重量比为1∶0.06-0.25∶0.5-4，并用于制备适于热喷涂工艺的微球。该发明还涉及一种热喷涂微球、制造方法、用途和该方法使用的设备。所述微球平均直径为10-80微米，含有：微米级六钛酸钾针状晶须和水溶性粘合剂，重量比为1∶0.06-0.25。该微球的制造方法依次包括：将六钛酸钾针状晶须、粘合剂和水按照1∶0.06-0.25∶0.5-4的重量比混合；然后送入离心雾化器中，经旋转的离心雾化喷头喷射到热空气气氛中，脱除水份，形成固态微球。该固态微球用于热喷涂，形成性能优良的热喷涂涂层。中国发明专利CN1772712还公开了硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料及其制备方法，复合隔热材料组分为：硅酸铝纤维40～65份，六钛酸钾晶须10～45份，结合剂5～20份，助剂2～8份，均为重量份。复合隔热材料的制备方法包括：将硅酸铝纤维棉加入水中搅成浆料，加入六钛酸钾晶须、结合剂和助剂，将絮状物抄出，成型，烘干，即可制得硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料。该发明的隔热材料具有低热导率的特点，在200～800℃的热导率为0.04～0.09W/(m.K)，可以在1200℃下使用。中国发明专利CN101456720还公开一种了六钛酸钾晶须复合SiO₂气凝胶隔热材料的制备方法，采用六钛酸钾晶须作为增强相，利用偶联剂表面改性六钛酸钾晶须，同时制备SiO₂凝胶先驱体，然后将改性的六钛酸钾晶须与SiO₂凝胶先驱体进行混合搅拌，静置凝胶，老化得到含六钛酸钾晶须的SiO₂凝胶，再经高压釜进行超临界干燥，热处理，制备出六钛酸钾晶须复合SiO₂气凝胶隔热材料。此复合隔热材料对固体传热和空气对流传热有良好的阻隔作用，同时能有效地阻隔红外辐射传热，常温下的导热系数为0.01～0.015w/m·k，而且强度提高的幅度是SiO₂气凝胶本身强度的3～5倍。

发明内容

本发明目的是提供一种隔热效果好的六钛酸钾保温砖制备方法。本发明利用六钛酸钾晶须随温度升高热导率不升反降的独特性能，以六钛酸钾晶须为主要原料，并加入氧化铝(Al₂O₃)微粉、水玻璃和其他有机物，经充分搅拌后，制成保温砖，最后经高温烘烤，得到隔热性能良好的保温砖。

本发明的目的可以通过以下措施来实现。

本发明的一种六钛酸钾晶须隔热保温砖，其质量百分数组成是：80～85％六钛酸钾(K₂Ti₆O₁₃)晶须、7～12％氧化铝(Al₂O₃)微粉、2～3％水玻璃、0.6～0.8％羧甲基纤维素钠、1.5～1.8％水泥、3～4％水。

本发明上述保温砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照质量百分比先将六钛酸钾晶须、氧化铝和水泥混合，并干碾15～20分钟。

2)然后依次加入羧甲基纤维素钠、水玻璃和水，继续碾压25～30分钟，出碾，在制砖模具中成型制坯。

3)将上述保温砖坯料自然风干48～72h后，入炉焙烧，其升温速度为40～60℃/h，加热温度到500～600℃，保温12～15h后炉冷，温度低于300℃时，出炉入缓冷坑，至温度低于100℃后，空冷至室温，得到所需保温砖。

本发明选用六钛酸钾晶须做保温砖骨料，主要是因为六钛酸钾(K₂Ti₆O₁₃)晶须不仅具有优异的力学性能，而且具有优异的隔热性能，如低热导率、高红外反射率和随温度升高热导率不升反降的独特性能。因此，六钛酸钾晶须的加入量高达80～85％。但是，高长径比的六钛酸钾晶须，具有较低的热导率和体积密度，这主要是因为高长径比晶须试样可以包含更多的微小气孔，而气孔孔径的缩小有利于减少空气的辐射传热。采用高长径比晶须的试样的其他性能也好于采用低长径比晶须的，比如较低的体积密度，较高的真气孔率和常温耐压强度。因此本发明六钛酸钾晶须的为长度60～80μm，直径为0.3～0.5μm，六钛酸钾晶须的长径比为150～200。

但是，六钛酸钾晶须的耐高温性能较差，为了改善六钛酸钾晶须的耐高温性能，还加入7～12％氧化铝(Al₂O₃)微粉，氧化铝(Al₂O₃)微粉的尺寸优选为2～5μm。

羧甲基纤维素钠是无毒、无味、无臭的白色粉末，易溶于水，其分子式为[C₆H₇O₂(OH)_3-x(OCH₂COONa)_x]_n，式中n为聚合度，x为取代度。本发明所选用的羧甲基纤维素钠的取代度为0.65-0.85，聚合度n＞200(优选值300～450)。羧甲基纤维素钠在保温砖中的主要作用有：一是靠高分子链形成网状立体结构；二是高分子链吸附水分子形成溶剂化层；三是具有剪切稀释作用。羧甲基纤维素钠的亲水基团还可借助氢键、静电引力和范德华力将水分子吸引到它的周围形成溶剂化现象。保温砖中加入羧甲基纤维素钠后，形成稠化现象，使保温砖粘结效果变好，但加入量过多，降低保温砖的耐高温性能，其加入量控制在0.6～0.8％。

加入适量水玻璃和水泥，主要是为了提高六钛酸钾晶须和氧化铝的结合强度，水玻璃加入量宜控制在2～3％、水泥加入量宜控制在1.5～1.8％、水加入量宜控制在3～4％。

此外，保温砖制备过程中，先将六钛酸钾晶须、氧化铝和水泥混合，并干碾15～20分钟，主要是为了将这些干料混合均匀。在此基础上，依次加入羧甲基纤维素钠、水玻璃和水，继续碾压25～30分钟，主要是将保温砖中的所有原料混合均匀，有利于提高保温砖的湿强度和干强度。然后出碾，在制砖模具中成型制坯。

保温砖坯料入炉焙烧前，先自然风干48～72h后，主要是为了减少坯料中的水分，防止坯料焙烧过程中出现开裂。保温砖坯料入炉焙烧时，其升温速度为40～60℃/h，升温过快，保温砖易开裂，升温过慢，效率太低。当加热温度至500～600℃，保温12～15h后炉冷即可满足要求。值得注意是，为了提高加热炉的工作效率，当温度低于300℃时，保温砖可出炉入缓冷坑至温度低于100℃后，空冷至室温，得到所需保温砖。

本发明保温砖与现有技术相比具有以下特点：

1)本发明保温砖导热系数低，隔热效果好，特别是高温下的导热系数更低，在30℃的导热系数＜0.08W/m.K，在300℃的导热系数＜0.04W/m.K，在800℃的导热系数＜0.03W/m.K，在1200℃的导热系数＜0.02W/m.K。

2)本发明保温砖耐高温性能好，在1350℃下可以安全使用；

3)本发明保温砖强度高，使用中无开裂现象出现；

4)加热炉窑使用本发明保温砖后，加热效率提高35～40％，节能25～30％，推广应用本发明保温砖具有良好的节能效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述：以下实施例中羧甲基纤维素钠的取代度为0.65-0.85，聚合度＞200，优选300～450。

实施例1：

保温砖采用以下工艺制备：

1)先将长度60～80μm、直径为0.3～0.5μm、长径比为150～200的六钛酸钾晶须、粒径2～5μm氧化铝和水泥混合，并干碾15分钟。

2)然后依次加入羧甲基纤维素钠、水玻璃和水，继续碾压25分钟，出碾，在制砖模具中成型制坯。

3)将上述保温砖坯料自然风干48h后，入炉焙烧，其升温速度为60℃/h，加热到温度500℃，保温15h后炉冷，温度达到280℃时，出炉入缓冷坑至温度达到80℃时，空冷至室温，得到所需保温砖。保温砖的组成见表1，保温砖的导热性能见表2。

实施例2：

保温砖采用以下工艺制备：

1)先将长度60～80μm、直径为0.3～0.5μm、长径比为150～200的六钛酸钾晶须、粒径2～5μm氧化铝和水泥混合，并干碾20分钟。

2)然后依次加入羧甲基纤维素钠、水玻璃和水，继续碾压30分钟，出碾，在制砖模具中成型制坯。

3)将上述保温砖坯料自然风干72h后，入炉焙烧，其升温速度为40℃/h，加热到温度600℃，保温12h后炉冷，温度达到290℃时，出炉入缓冷坑至温度达到70℃时，空冷至室温，得到所需保温砖。保温砖的组成见表1，保温砖的导热性能见表2。

实施例3：

保温砖采用以下工艺制备：

1)先将长度60～80μm、直径为0.3～0.5μm、长径比为150～200的六钛酸钾晶须、粒径2～5μm氧化铝和水泥混合，并干碾18分钟。

2)然后依次加入羧甲基纤维素钠、水玻璃和水，继续碾压28分钟，出碾，在制砖模具中成型制坯。

3)将上述保温砖坯料自然风干48h后，入炉焙烧，其升温速度为50℃/h，加热到温度550℃，保温13h后炉冷，温度达到270℃时，出炉入缓冷坑至温度达到90℃时，空冷至室温，得到所需保温砖。保温砖的组成见表1，保温砖的导热性能见表2。

表1保温砖的组成(质量分数，％)

表2保温砖在不同温度下的导热系数(W/m.K)

导热系数	30℃	300℃	800℃	1200℃
					实施例1	0.071	0.033	0.024	0.016
实施例2	0.076	0.038	0.026	0.018
					实施例3	0.073	0.035	0.025	0.016

本发明隔热保温砖已在多晶硅保温箱上成功应用，本发明六钛酸钾晶须隔热保温砖与传统石棉隔热材料相比，具有以下显著特点：无毒无味，性能稳定，使用温度高，在1350℃下可以安全使用。本发明保温砖使用寿命长，使用中无“灰化”现象产生，不污染环境。此外，本发明保温砖具有负的温度系数，具有良好的隔热效果，加热炉窑使用本发明保温砖后，加热效率提高35～40％，节能25～30％，推广应用本发明保温砖具有良好的节能效果。

Claims (6)

1.一种六钛酸钾晶须隔热保温砖，其特征在于，其质量百分数组成是：80～85％六钛酸钾K₂Ti₆O₁₃晶须、7～12％氧化铝Al₂O₃微粉、2～3％水玻璃、0.6～0.8％羧甲基纤维素钠、1.5～1.8％水泥、3～4％水。

2.权利要求1所述的一种六钛酸钾晶须隔热保温砖，其特征在于，六钛酸钾晶须的长度为60～80μm，直径为0.3～0.5μm，六钛酸钾晶须的长径比为150～200。

3.权利要求1所述的一种六钛酸钾晶须隔热保温砖，其特征在于，氧化铝Al₂O₃微粉的尺寸为2～5μm。

4.权利要求1所述的一种六钛酸钾晶须隔热保温砖，其特征在于，羧甲基纤维素钠为[C₆H₇O₂(OH)_3-x(OCH₂COONa)_x]_n，式中n为聚合度，x为取代度，取代度x为0.65-0.85，聚合度n＞200。

5.权利要求4所述的一种六钛酸钾晶须隔热保温砖，其特征在于，聚合度n为300～450。

6.权利要求1所述的一种六钛酸钾晶须隔热保温砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照质量百分比先将六钛酸钾晶须、氧化铝和水泥混合，并干碾15～20分钟；

2)然后依次加入羧甲基纤维素钠、水玻璃和水，继续碾压25～30分钟，出碾，在制砖模具中成型制坯；

3)将上述保温砖坯料自然风干48～72小时后，入炉焙烧，其升温速度为40～60℃/小时，加热温度到500～600℃，保温12～15小时后炉冷，温度低于300℃时，出炉入缓冷坑，至温度低于100℃后，空冷至室温，得到所需保温砖。