CN111662089A - 一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法，涉及节能材料技术领域。由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为80‑90份，纤维为5‑15份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ‑Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维，所述细粉：硅微粉20‑60份、白炭黑20‑80份、ρ‑Al2O3 1‑10份，所述纤维：高硅氧玻璃纤维1‑10份。该耐高温自烧结纳米板及其制备方法，添加部分ρ‑Al2O3及白炭黑，使得纳米板产生耐高温＞1500℃的性能，具有优异的保温隔热效果，同时耐火度较高，同时高温烧结后，ρ‑Al2O3自与白炭黑发生反应，生成莫来石网状结构，产生一定的强度，放止纳米板在使用过程中出现强度变低、粉化现象。

Description

一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法
技术领域
本发明涉及节能材料技术领域，具体为一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法。
背景技术
纳米材料就是指尺寸在0.1-100nm间的材料(1nm＝0.000000001米)，纳米板具有超强抗污、超强耐磨、超强抗静电以及功效超强持久的优点，同时，纳米板具有优越的耐酸、耐碱和高耐候性能，漆面质感细腻有光泽，颜色均匀几乎无色差，色彩选择丰富多样、产品艳丽持久易搭配，表面防水抗油污，清洁简单方便，是热工窑炉的最佳选择。
目前，纳米板在各种热工窑炉应用广泛，具有较好的保温隔热效果，但是因为纳米板主要由二氧化硅制作而成，长时间使用耐温＜1000℃，一些高温窑炉就无法使用，同时普通纳米板在使用过程中，随着热工窑炉停、开，会出现强度变低、粉化现象，具有使用安全隐患，进而导致使用效果一般，为此，提出一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温自烧结纳米板，由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为80-90份，纤维为5-15份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ-Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维。
进一步优化本技术方案，所述细粉：硅微粉20-60份、白炭黑20-80份、ρ-Al2O31-10份，所述纤维：高硅氧玻璃纤维1-10份。
进一步优化本技术方案，以质量百分含量计，所述三种细粉规格为：硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，白炭黑中的SiO2含量＞70wt％，所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥95wt％。
进一步优化本技术方案，所述高硅氧玻璃纤维SiO2含量＞95wt％，纤维长度为3-30mm。
上述所述的耐高温自烧结纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备原料：耐高温自烧结纳米板各原料按重量配比进行称重准备好各种细粉以及纤维原料；
S2、原料混合：将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混合起来，得到混合原料；
S3、蒸汽混合：将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合；
S4、压制成型：将步骤S3中蒸汽混合后的材料放入液压机中压制成型；
S5、干燥处理：将将步骤S4中压制成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥完成后即得成品。
进一步优化本技术方案，所述步骤S2中，将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混2-4分钟，得到混合原料。
进一步优化本技术方案，所述步骤S3中，将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合时间为2-5分钟，蒸汽流量为5-50L/分钟。
进一步优化本技术方案，所述步骤S4中，将混合后的材料放入液压机中压制成型，成型压力为2-100Mpa。
进一步优化本技术方案，所述步骤S5中，将成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥温度在60-200℃。
与现有技术相比，本发明提供了一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法，具备以下有益效果：
该耐高温自烧结纳米板及其制备方法，添加部分ρ-Al2O3及白炭黑，使得纳米板产生耐高温＞1500℃的性能，具有优异的保温隔热效果，同时耐火度较高，同时高温烧结后，ρ-Al2O3自与白炭黑发生反应，生成莫来石网状结构，产生一定的强度，放止纳米板在使用过程中出现强度变低、粉化现象。
附图说明
图1为本发明提出的一种耐高温自烧结纳米板及其制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参考图1所示，一种耐高温自烧结纳米板，由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为90份，纤维为10份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ-Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维。
所述细粉：硅微粉60份、白炭黑20份、ρ-Al2O310份；
所述纤维：高硅氧玻璃纤维10份；
以质量百分含量计，所述三种细粉规格为：硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，白炭黑中的SiO2含量＞70wt％，所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥95wt％，所述高硅氧玻璃纤维SiO2含量＞95wt％，纤维长度为3-30mm。
所述的耐高温自烧结纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备原料：耐高温自烧结纳米板各原料按重量配比进行称重准备好各种细粉以及纤维原料；
S2、原料混合：将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混合起来，混合时间为2-4分钟，得到混合原料；
S3、蒸汽混合：将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合，混合时间为2分钟，蒸汽流量为5-50L/分钟；
S4、压制成型：将步骤S3中蒸汽混合后的材料放入液压机中压制成型，成型压力为2-100Mpa；
S5、干燥处理：将将步骤S4中压制成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥温度在60-200℃，干燥完成后即得成品，制得耐高温自烧结纳米板的耐火度＞1500℃，导热系数＜0.05W/(m·K)。
实施例二：
请参考图1所示，一种耐高温自烧结纳米板，由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为95份，纤维为10份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ-Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维。
所述细粉：硅微粉10份、白炭黑80份、ρ-Al2O35份；
所述纤维：高硅氧玻璃纤维5份；
以质量百分含量计，所述三种细粉规格为：硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，白炭黑中的SiO2含量＞70wt％，所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥95wt％，所述高硅氧玻璃纤维SiO2含量＞95wt％，纤维长度为3-30mm。
所述的耐高温自烧结纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备原料：耐高温自烧结纳米板各原料按重量配比进行称重准备好各种细粉以及纤维原料；
S2、原料混合：将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混合起来，混合时间为2-4分钟，得到混合原料；
S3、蒸汽混合：将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合，混合时间为3分钟，蒸汽流量为5-50L/分钟；
S4、压制成型：将步骤S3中蒸汽混合后的材料放入液压机中压制成型，成型压力为2-100Mpa；
S5、干燥处理：将将步骤S4中压制成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥温度在60-200℃，干燥完成后即得成品，制得耐高温自烧结纳米板的耐火度＞1300℃，导热系数＜0.03W/(m·K)。
实施例三：
请参考图1所示，一种耐高温自烧结纳米板，由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为90份，纤维为10份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ-Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维。
所述细粉：硅微粉20份、白炭黑60份、ρ-Al2O310份；
所述纤维：高硅氧玻璃纤维10份；
以质量百分含量计，所述三种细粉规格为：硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，白炭黑中的SiO2含量＞70wt％，所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥95wt％，所述高硅氧玻璃纤维SiO2含量＞95wt％，纤维长度为3-30mm。
所述的耐高温自烧结纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备原料：耐高温自烧结纳米板各原料按重量配比进行称重准备好各种细粉以及纤维原料；
S2、原料混合：将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混合起来，混合时间为2-4分钟，得到混合原料；
S3、蒸汽混合：将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合，混合时间为4分钟，蒸汽流量为5-50L/分钟；
S4、压制成型：将步骤S3中蒸汽混合后的材料放入液压机中压制成型，成型压力为2-100Mpa；
S5、干燥处理：将将步骤S4中压制成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥温度在60-200℃，干燥完成后即得成品。
实施例四：
请参考图1所示，一种耐高温自烧结纳米板，由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为90份，纤维为10份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ-Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维。
所述细粉：硅微粉40份、白炭黑40份、ρ-Al2O310份；
所述纤维：高硅氧玻璃纤维10份；
以质量百分含量计，所述三种细粉规格为：硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，白炭黑中的SiO2含量＞70wt％，所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥95wt％，所述高硅氧玻璃纤维SiO2含量＞95wt％，纤维长度为3-30mm。
所述的耐高温自烧结纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备原料：耐高温自烧结纳米板各原料按重量配比进行称重准备好各种细粉以及纤维原料；
S2、原料混合：将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混合起来，混合时间为5分钟，得到混合原料；
S3、蒸汽混合：将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合，混合时间为2-5分钟，蒸汽流量为5-50L/分钟；
S4、压制成型：将步骤S3中蒸汽混合后的材料放入液压机中压制成型，成型压力为2-100Mpa；
S5、干燥处理：将将步骤S4中压制成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥温度在60-200℃，干燥完成后即得成品。
实施例五：
请参考图1所示，一种耐高温自烧结纳米板，由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为90份，纤维为10份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ-Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维。
所述细粉：硅微粉60份、白炭黑20份、ρ-Al2O310份；
所述纤维：高硅氧玻璃纤维10份；
以质量百分含量计，所述三种细粉规格为：硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，白炭黑中的SiO2含量＞70wt％，所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥95wt％，所述高硅氧玻璃纤维SiO2含量＞95wt％，纤维长度为3-30mm。
所述的耐高温自烧结纳米板的制备方法，包括以下步骤：
S1、准备原料：耐高温自烧结纳米板各原料按重量配比进行称重准备好各种细粉以及纤维原料；
S2、原料混合：将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混合起来，混合时间为2-4分钟，得到混合原料；
S3、蒸汽混合：将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合，混合时间为4分钟，蒸汽流量为5-50L/分钟；
S4、压制成型：将步骤S3中蒸汽混合后的材料放入液压机中压制成型，成型压力为2-100Mpa；
S5、干燥处理：将将步骤S4中压制成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥温度在60-200℃，干燥完成后即得成品。
本发明的有益效果是：该耐高温自烧结纳米板及其制备方法，添加部分ρ-Al2O3及白炭黑，使得纳米板产生耐高温＞1500℃的性能，具有优异的保温隔热效果，同时耐火度较高，同时高温烧结后，ρ-Al2O3自与白炭黑发生反应，生成莫来石网状结构，产生一定的强度，放止纳米板在使用过程中出现强度变低、粉化现象。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种耐高温自烧结纳米板，其特征在于，由各种细粉、纤维混合压制而成，以质量份配比计，其制备原料如下：细粉为80-90份，纤维为5-15份，其中细粉是由硅微粉、白炭黑以及ρ-Al2O3组成，所述纤维为高硅氧玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的高强度纳米板，其特征在于：所述细粉：硅微粉20-60份、白炭黑20-80份、ρ-Al2O31-10份，所述纤维：高硅氧玻璃纤维1-10份。
3.根据权利要求1所述的高强度纳米板，其特征在于：以质量百分含量计，所述三种细粉规格为：硅微粉中的SiO2含量＞70wt％，白炭黑中的SiO2含量＞70wt％，所述ρ-Al2O3的Al2O3含量≥95wt％。
4.根据权利要求1所述的高强度纳米板，其特征在于：所述高硅氧玻璃纤维SiO2含量＞95wt％，纤维长度为3-30mm。
5.所述的耐高温自烧结纳米板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、准备原料：耐高温自烧结纳米板各原料按重量配比进行称重准备好各种细粉以及纤维原料；
S2、原料混合：将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混合起来，得到混合原料；
S3、蒸汽混合：将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合；
S4、压制成型：将步骤S3中蒸汽混合后的材料放入液压机中压制成型；
S5、干燥处理：将将步骤S4中压制成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥完成后即得成品。
6.根据权利要求5所述的一种耐高温自烧结纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，将各种细粉以及纤维使用高速行星搅拌机先干混2-4分钟，得到混合原料。
7.根据权利要求5所述的一种耐高温自烧结纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，将步骤S2中得到干混原料再通入蒸汽混合进行混合时间为2-5分钟，蒸汽流量为5-50L/分钟。
8.根据权利要求5所述的一种耐高温自烧结纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，将混合后的材料放入液压机中压制成型，成型压力为2-100Mpa。
9.根据权利要求5所述的一种耐高温自烧结纳米板的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，将成型后的产品放入干燥箱中进行干燥，干燥温度在60-200℃。
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