CN1772712A - 硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料及其制备方法，属于隔热材料技术领域。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。本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。

Description

硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料及其制备方法
(一)技术领域
本发明涉及一种低热导率硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合高温隔热材料及其制备方法，属于隔热材料技术领域。
(二)背景技术
随着超高速飞行器以及大功率发动机等高技术装备的发展，隔热问题越来越成为人们关注的热点，也成为制约高技术设备发展的关键因素之一。另一方面，对于许多工业设备采用低热导率的隔热材料，也将会改善工作环境，节约能源，降低消耗。
目前，在1200℃使用的纤维类隔热材料主要是硅酸铝陶瓷纤维制品，包括纤维棉、纤维毡、纤维毯、纤维纸、纤维绳等。这类材料的特点是具有稳定的隔热性能和耐化学侵蚀性。然而，硅酸铝纤维制品的热导率相对较高，不能满足许多应用场合的要求。
(三)发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料及其制备方法，制得一种低热导率的复合高温隔热材料。
本发明复合隔热材料的组分如下：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。
上述硅酸铝纤维是纤维棉，纤维直径2～4μm，长30～80μm，硅酸铝纤维的组成分为：Al2O338～50％，SiO249～61％，Fe2O3＜0.8％，(K2O+Na2O)＜0.5％，均为重量百分比。
上述六钛酸钾晶须的直径为2～4μm，长径比为10～20。
所述的结合剂选自硅溶胶、淀粉或聚乙烯醇中的一种或多种。
所述的助剂是聚合氯化铝或酰胺中的一种或两种。
本发明的硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料制备方法，步骤如下：
1、将硅酸铝纤维棉加入水中，搅拌，形成浆料。
2、加入六钛酸钾晶须，在搅拌的同时依次加入结合剂、助剂。浆料逐渐形成絮状物。当浆料中液体由浑浊变为清澈时，说明六钛酸钾晶须已经附着在纤维表面。将絮状物抄出。
3、将抄出的絮状物成型，烘干，即可制得硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料。
上述成型根据需要可选择板型、块型，制得复合隔热材料纤维板或复合隔热材料纤维块体。
本发明利用六钛酸钾低热导率而且具有负温度系数和高红外反射的特性，与硅酸铝纤维复合形成低热导率的复合高温隔热材料。本发明隔热材料的低热导率特性是通过添加六钛酸钾晶须而实现的，本发明的低热导率复合高温隔热材料是以硅酸铝纤维为基材，以六钛酸钾晶须为添加剂，通过加入结合剂和助剂，经过制浆、配浆、成型、烘干等工序，制成的隔热材料。与现有技术相比，本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。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例1：一种低热导率复合高温隔热材料的组分如下，均为重量份：
硅酸铝纤维50份，六钛酸钾晶须30份，淀粉12份，聚乙烯醇2份，聚合氯化铝3份，酰胺3份。
所述硅酸铝纤维是纤维棉，纤维直径2～4μm，长30～80μm，硅酸铝纤维的组成分为：Al2O338～50％，SiO248～62％，Fe2O3＜0.8％，(K2O+Na2O)＜0.5％，均为重量百分比。
所述六钛酸钾晶须的直径为2～4μm，长径比为10～20。
制备方法如下：
将50份硅酸铝纤维棉加入到200份水中，搅拌，形成浆料。随后，加入30份六钛酸钾晶须，在搅拌的同时逐次加入淀粉12份和聚乙烯醇2份，聚合氯化铝3份，酰胺3份。在浆料中液体由浑浊变为清澈时，将絮状物抄出，成型，于60～80℃烘干，制得硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热板。
该复合隔热板800℃热导率为0.072W/(m.K)。
实施例2：如实施例1所述，所不同的是组分如下，均为重量份：
硅酸铝纤维60份，六钛酸钾晶须40份，硅溶胶8份，淀粉10份，聚乙烯醇2份，聚合氯化铝4份，酰胺3份。
制备方法同实施例1，硅溶胶在淀粉和聚乙烯醇加入前加入到浆料中。所得复合隔热板具有较高的强度，800℃热导率为0.078W/(m.K)。
实施例3：如实施例1所述，所不同的是组分如下，均为重量份：
硅酸铝纤维40份，六钛酸钾晶须10份，硅溶胶6份，淀粉8份，聚合氯化铝5份。所得复合隔热材料800℃热导率为0.070W/(m.K)。

Claims (6)

1.一种复合隔热材料，其特征在于组分为：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。
2.如权利要求1所述的复合隔热材料，其特征在于所述硅酸铝纤维是纤维棉，纤维直径2～4μm，长30～80μm，硅酸铝纤维的组成分为：Al2O338～50％，SiO248～60％，Fe2O3＜0.8％，(K2O+Na2O)＜0.5％，均为重量百分比。
3.如权利要求1所述的复合隔热材料，其特征在于所述六钛酸钾晶须的直径为2～4μm，长径比为10～20。
4.如权利要求1所述的复合隔热材料，其特征在于所述的结合剂选自硅溶胶、淀粉或聚乙烯醇中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的复合隔热材料，其特征在于所述的助剂是聚合氯化铝或酰胺中的一种或两种。
6.权利要求1所述的复合隔热材料的制备方法，步骤如下：
(1)将硅酸铝纤维棉加入水中，搅拌，形成浆料；
(2)加入六钛酸钾晶须，在搅拌的同时依次加入结合剂和助剂，当浆料中液体由浑浊变为清澈时，将絮状物抄出；
(3)将抄出的絮状物成型，烘干，即可制得硅酸铝纤维/六钛酸钾晶须复合隔热材料。
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