CN114656266A - 一种抗辐射隔热屏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗辐射隔热屏，涉及隔热屏技术领域。一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥1‑3份、纤维棉5‑10份、硅溶胶6‑10份、SnO2 0.5‑2份、重晶石粉1‑2份、碳纤维0.5‑2份、去离子水5‑10份。本发明提供了一种抗辐射隔热屏，加入的SnO2和重晶石粉能够降低隔热屏的导热系数，提高隔热屏的隔热性能，加入的碳纤维能够提高隔热屏的强度，从而延长了隔热屏的使用寿命。

Description

一种抗辐射隔热屏及其制备方法
技术领域
本发明涉及隔热屏技术领域，尤其涉及一种抗辐射隔热屏及其制备方法。
背景技术
看火门的作用是用来观察辐射室内燃烧器燃烧的火焰颜色、形状及长短，还用来对炉管、弯头、拉钩、吊钩、热电偶、炉墙、炉顶衬里、炉底衬里、火盆砖等进行观察，检查在运行中是否有烧坏或变形等异常现象。
现有的看火门由于表面及周围的温度比较高，通常通过设置隔热屏进行隔热以降低看火门的表面温度，从而提高加热炉的热效率。有鉴于此，本发明特提供一种抗辐射隔热屏及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种抗辐射隔热屏及其制备方法，加入的SnO2和重晶石粉能够降低隔热屏的导热系数，提高隔热屏的隔热性能，加入的碳纤维能够提高隔热屏的强度，从而延长了隔热屏的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供了一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥1-3份、纤维棉5-10份、硅溶胶6-10份、SnO2 0.5-2份、重晶石粉1-2份、碳纤维0.5-2份、去离子水5-10份。
采用上述方案，添加的SnO2和重晶石粉具有防辐射性能，能够降低隔热屏的导热系数，提高其隔热性能，添加的碳纤维能够提高隔热屏的强度，从而有利于延长隔热屏的使用寿命。
本发明还提供了一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥1份、纤维棉5份、硅溶胶7份、SnO2 1份、重晶石粉1份、碳纤维0.5份、去离子水5份。
本发明还提供了一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥2份、纤维棉7份、硅溶胶6份、SnO2 2份、重晶石粉2份、碳纤维1份、去离子水8份。
进一步地，所述碳纤维的长度为5-7μm。
进一步地，所述重晶石粉的粒径为100-300目。
本发明还提供一种上述抗辐射隔热屏的制备方法，步骤如下：
S1.按照设计尺寸要求制造模具
S2.材料搅拌
将纯铝酸钙水泥、纤维棉、硅溶胶、SnO2、重晶石粉、碳纤维和去离子水按照份数比称取混合后，搅拌均匀，得到混合物料；
S3.捣打成型
将步骤S2中得到的混合物料加入制造模具中，进行捣打压实；
S4.烘干
S5.喷刷防护剂。
进一步地，所述步骤S4具体为，将步骤S3捣打压实的混合物料脱模后进行烘干，烘干的制度为：以2-10℃/min的升温速率从室温升温至400℃，在400℃的条件下保温30min-1h，以2-10℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，在800℃的条件下保温30min-1h，以2-5℃/min的升温速率从800℃升温至1200℃，然后自然冷却至室温得到半成品。
进一步地，所述步骤S5中，所述防护剂包括以下重量份组分：50-100份高岭土、16-20份二氧化硅粉末和120-150份去离子水。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
添加的SnO2和重晶石粉具有防辐射性能，能够降低隔热屏的导热系数，提高其隔热性能，添加的碳纤维能够提高隔热屏的强度，从而有利于延长隔热屏的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥1份、纤维棉5份、硅溶胶7份、SnO2 1份、重晶石粉1份、碳纤维0.5份、去离子水5份。
本实施例中，碳纤维的长度为6μm。
本实例中，重晶石粉的粒径为100目。
本实施例中，一种抗辐射隔热屏的制备方法，包括如下步骤：
S1.按照设计尺寸要求制造模具
S2.材料搅拌
称取1份纯铝酸钙水泥、5份纤维棉、7份硅溶胶、1份SnO2、1份重晶石粉、0.5份碳纤维和5份去离子水，混合搅拌均匀后，得到混合物料；
S3.捣打成型
将步骤S2中得到的混合物料加入制造模具中，进行捣打压实；
S4.烘干
将步骤S3捣打压实的混合物料脱模后进行烘干，烘干的制度为：以5℃/min的升温速率从室温升温至400℃，在400℃的条件下保温30min，以3℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，在800℃的条件下保温30min，以2℃/min的升温速率从800℃升温至1200℃，然后自然冷却至室温得到半成品；
S5.喷刷防护剂
将70份高岭土、20份二氧化硅粉末和120份去离子水充分混合均匀后，喷刷于半成品上之后进行干燥。
实施例2
一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥2份、纤维棉7份、硅溶胶6份、SnO2 2份、重晶石粉2份、碳纤维1份、去离子水8份。
本实施例中，碳纤维的长度为5μm。
本实例中，重晶石粉的粒径300目。
本实施例中，一种抗辐射隔热屏的制备方法，包括如下步骤：
S1.按照设计尺寸要求制造模具
S2.材料搅拌
称取2份纯铝酸钙水泥、7份纤维棉、6份硅溶胶、2份SnO2、2份重晶石粉、1份碳纤维和8份去离子水，混合搅拌均匀后，得到混合物料；
S3.捣打成型
将步骤S2中得到的混合物料加入制造模具中，进行捣打压实；
S4.烘干
将步骤S3捣打压实的混合物料脱模后进行烘干，烘干的制度为：以10℃/min的升温速率从室温升温至400℃，在400℃的条件下保温40min，以10℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，在800℃的条件下保温40min，以5℃/min的升温速率从800℃升温至1200℃，然后自然冷却至室温得到半成品；
S5.喷刷防护剂
将50份高岭土、18份二氧化硅粉末和130份去离子水充分混合均匀后，喷刷于半成品上之后进行干燥。
实施例3
一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥3份、纤维棉8份、硅溶胶10份、SnO2 0.5份、重晶石粉1份、碳纤维2份、去离子水10份。
本实施例中，碳纤维的长度为7μm。
本实例中，重晶石粉的粒径200目。
本实施例中，一种抗辐射隔热屏的制备方法，包括如下步骤：
S1.按照设计尺寸要求制造模具
S2.材料搅拌
称取3份纯铝酸钙水泥、8份纤维棉、10份硅溶胶、0.5份SnO2、1份重晶石粉、2份碳纤维和10份去离子水，混合搅拌均匀后，得到混合物料；
S3.捣打成型
将步骤S2中得到的混合物料加入制造模具中，进行捣打压实；
S4.烘干
将步骤S3捣打压实的混合物料脱模后进行烘干，烘干的制度为：以2℃/min的升温速率从室温升温至400℃，在400℃的条件下保温50min，以2℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，在800℃的条件下保温50min，以5℃/min的升温速率从800℃升温至1200℃，然后自然冷却至室温得到半成品；
S5.喷刷防护剂
将80份高岭土、16份二氧化硅粉末和150份去离子水充分混合均匀后，喷刷于半成品上之后进行干燥。
实施例4
一种抗辐射隔热屏，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥2份、纤维棉10份、硅溶胶8份、SnO2 2份、重晶石粉1份、碳纤维1份、去离子水10份。
本实施例中，碳纤维的长度为6μm。
本实例中，重晶石粉的粒径200目。
本实施例中，一种抗辐射隔热屏的制备方法，包括如下步骤：
S1.按照设计尺寸要求制造模具
S2.材料搅拌
称取2份纯铝酸钙水泥、10份纤维棉、8份硅溶胶、2份SnO2、1份重晶石粉、1份碳纤维和10份去离子水，混合搅拌均匀后，得到混合物料；
S3.捣打成型
将步骤S2中得到的混合物料加入制造模具中，进行捣打压实；
S4.烘干
将步骤S3捣打压实的混合物料脱模后进行烘干，烘干的制度为：以8℃/min的升温速率从室温升温至400℃，在400℃的条件下保温1h，以8℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，在800℃的条件下保温1h，以3℃/min的升温速率从800℃升温至1200℃，然后自然冷却至室温得到半成品；
S5.喷刷防护剂
将100份高岭土、18份二氧化硅粉末和150份去离子水充分混合均匀后，喷刷于半成品上之后进行干燥。
实施例5
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例1，所不同的是：不含重晶石粉。
实施例6
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例2，所不同的是：不含重晶石粉。
实施例7
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例3，所不同的是：不含重晶石粉。
实施例8
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例4，所不同的是：不含重晶石粉。
实施例9
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例1，所不同的是：不含SnO2。
实施例10
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例2，所不同的是：不含SnO2。
实施例11
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例3，所不同的是：不含SnO2。
实施例12
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例4，所不同的是：不含SnO2。
对比例1
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例1，所不同的是：不含SnO2、重晶石粉和碳纤维。
对比例2
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例2，所不同的是：不含SnO2、重晶石粉和碳纤维。
对比例3
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例3，所不同的是：不含SnO2、重晶石粉和碳纤维。
对比例4
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例4，所不同的是：不含SnO2、重晶石粉和碳纤维。
对比例5
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例1，所不同的是：不含碳纤维。
对比例6
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例2，所不同的是：不含碳纤维。
对比例7
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例3，所不同的是：不含碳纤维。
对比例8
抗辐射隔热屏的成分及抗辐射隔热屏的制备方法具体同实施例4，所不同的是：不含碳纤维。
试验例1强度性能测试
将实施例1、实施例5、实施例9、对比例1和对比例5制备的隔热屏进行强度测试，结果如表1所示。
表1实施例1、实施例5、实施例9、对比例1和对比例5制备的隔热屏的强度性能测试
试验例 常温耐压强度/MPa
实施例1 96
实施例5 94
实施例9 94
对比例1 78
对比例5 81
由表1数据可知，与实施例1相比，实施例5和实施例9制备的隔热屏中分别不含重晶石粉和SnO2，实施例5和实施例9制备隔热屏的常温耐压强度与实施例1相差不大；与实施例1相比，对比例1制备的隔热屏不含重晶石粉、SnO2和碳纤维，对比例5制备的隔热屏不含碳纤维，对比例1和对比例5制备的隔热屏强度明显小于对比例1；说明添加的碳纤维能够增加隔热屏的强度，而添加的重晶石粉和SnO2对隔热屏的强度影响不大。
试验例2抗辐射性能和使用寿命测试
将实施例1、实施例5、实施例9、对比例1和对比例5制备的隔热屏安装在看火门上并应用于加热炉上，将加热炉升温至700℃，使用温度计测量看火门外壁的温度，同时测量隔热屏的使用寿命，检测结果如表2所示。
表2实施例1、实施例5、实施例9、对比例1和对比例5制备的隔热屏的抗辐射性能和使用寿命测试
试验例 看火门外壁温度/℃ 使用寿命/天
实施例1 35 578
实施例5 62 501
实施例9 43 536
对比例1 80 447
对比例5 38 540
由表2数据可知，与实施例1相比，实施例5制备的隔热屏不含重晶石粉，实施例9制备的隔热屏中不含SnO2，实施例5和实施例9的看火门外壁温度明显高于实施例1，并且实施例5和实施例9制备的隔热屏的使用寿命明显比实施例1短；与实施例1相比，对比例1制备的隔热屏不含重晶石粉、SnO2和碳纤维，对比例1的看火门外壁温度比实施例1明显要高，对比例1的看火门的使用寿命大幅缩短，对比例5制备的隔热屏不含碳纤维，对比例5的看火门外壁温度与实施例1近似，然而对比例5制备的隔热屏的使用寿命比实施例1制备的隔热屏的使用寿命短；说明添加的重晶石粉和SnO2能够提高隔热屏的抗辐射性能并且能够在一定程度上延长隔热屏的使用寿命，添加的碳纤维能够增强隔热屏的强度，从而进一步延长了隔热屏的使用寿命。
实施例2-4、实施例6-8、实施例10-12、对比例2-4、对比例6-8也进行了上述强度性能、抗辐射性能和使用寿命测试，其试验结果与实施例1、实施例5、实施例9、对比例1、对比例5之间的规律相似。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种抗辐射隔热屏，其特征在于，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥1-3份、纤维棉5-10份、硅溶胶6-10份、SnO2 0.5-2份、重晶石粉1-2份、碳纤维0.5-2份、去离子水5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种抗辐射隔热屏，其特征在于，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥1份、纤维棉5份、硅溶胶7份、SnO2 1份、重晶石粉1份、碳纤维0.5份、去离子水5份。
3.根据权利要求1所述的一种抗辐射隔热屏，其特征在于，由以下重量份的成分组成：纯铝酸钙水泥2份、纤维棉7份、硅溶胶6份、SnO2 2份、重晶石粉2份、碳纤维1份、去离子水8份。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种抗辐射隔热屏，其特征在于，所述碳纤维的长度为5-7μm。
5.根据权利要求1所述的一种抗辐射隔热屏，其特征在于，所述重晶石粉的粒径为100-300目。
6.一种如权利1-5任一所述的抗辐射隔热屏的制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1.按照设计尺寸要求制造模具
S2.材料搅拌
将纯铝酸钙水泥、纤维棉、硅溶胶、SnO2、重晶石粉、碳纤维和去离子水按照份数比称取混合后，搅拌均匀，得到混合物料；
S3.捣打成型
将步骤S2中得到的混合物料加入制造模具中，进行捣打压实；
S4.烘干
S5.喷刷防护剂。
7.根据权利要求6所述的一种抗辐射隔热屏的制备方法，其特征在于，所述步骤S4具体为，将步骤S3捣打压实的混合物料脱模后进行烘干，烘干的制度为：以2-10℃/min的升温速率从室温升温至400℃，在400℃的条件下保温30min-1h，以2-10℃/min的升温速率从400℃升温至800℃，在800℃的条件下保温30min-1h，以2-5℃/min的升温速率从800℃升温至1200℃，然后自然冷却至室温得到半成品。
8.根据权利要求6所述的一种抗辐射隔热屏的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述防护剂包括以下重量份组分：50-100份高岭土、16-20份二氧化硅粉末和120-150份去离子水。
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