WO2022144014A1

WO2022144014A1 - 一种莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料及其制备方法

Info

Publication number: WO2022144014A1
Application number: PCT/CN2021/144044
Authority: WO
Inventors: 郭会师; 李文凤
Original assignee: 郑州轻工业大学
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-07-07
Also published as: CN114133258A

Abstract

一种莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料及其制备方法，该绝隔热耐火材料主要由基础料、添加料和水制成，制备过程绿色环保无污染，简单易控。该绝隔热耐火材料的主晶相为大尺寸的针、柱状莫来石。制品外观呈白色或淡黄色，气孔孔径分布在0.006～200μm间，平均孔径0.1～19μm，封闭的球状微纳米尺寸气孔结构保证了制品在较低体积密度、高强度下较佳的绝隔热性能。通过调控各原料用量及工艺，可使最终制得的绝隔热耐火材料既满足了低导热和轻量化的需求，还具有较佳的力学性能。

Description

一种莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料及其制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料及其制备方法，特别是涉及一种具有微纳米尺寸孔径、鸟巢状气孔结构、超低导热、高强度并绿色可控制备的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

背景技术

高温工业是我国工业生产中的主要耗能产业，各类窑炉的热能利用率低是其能耗大的主要原因，若能按国家要求将平均热效率提高20％，可节约能源相当于2.2亿吨标煤，可见我国高温工业节能潜力巨大。要提高工业窑炉的热效率，最重要的就是发展高效保温技术，采用先进隔热材料，加强窑体保温效果，减少散热损失。

目前，我国隔热材料虽在不断改进和完善，但仍然无法满足高温工业愈来愈苛刻的隔热环境与要求。现在窑炉用保温材料多采用耐火纤维制品或轻质隔热砖。

耐火纤维制品的隔热性能虽然较好，但其对烧成气氛较敏感，易与还原性和腐蚀性气体反应，使其失去良好的隔热性能；且其在高温环境中长期服役，组成颗粒易析晶并且晶粒长大，引起应力集中，导致隔热层的粉化，缩短使用寿命；此外，陶瓷纤维还危害人体健康，欧盟已将其列为二级致癌物。

传统的轻质隔热砖虽可克服耐火纤维制品的上述缺陷，但其多通过添加大量造孔剂(如聚苯乙烯颗粒、锯木屑、木炭、无烟煤、焦炭粉等)的方法制得，这些造孔剂在坯体中占据一定空间，经烧成后，造孔剂离开基体原来位置而形成气孔，从而获得轻质隔热耐火材料，方法简单易控，且生产效率较高，但此法所制制品的气孔率不高、气孔孔径较大、隔热效果较差且易产生应力集中而开裂，使强度较低。另外，其制备过程中采用的造孔剂多为有机烧失物，使原料成本较高，且其烧成时放出大量有毒有害气体，如煤粉、锯木屑及焦炭粉等在较低温度下便可产生大量硫氧化物，聚苯乙烯塑料颗粒则产生苯乙烯、甲苯及氮/碳/氧化物及二噁英等，同时还会产生大量的VOCs微细颗粒物，严重污染环境，危害人体健康及周边农作物的生长。近年来，随着我国环保管控力度的不断加强，不少企业已经减产或停工。因此，迫切需要研究开发隔热性、耐久性和力学性能俱佳且绿色制备的高温工业用新型绝隔热耐火材料。

本课题组在前期已就轻质隔热耐火材料进行了大量应用研究，并形成了微孔蓝晶石基轻质隔热耐火材料(CN103951452A)、微孔轻质硅砖(CN105565850A)等研究成果。莫来石是A1 ₂O ₃-SiO ₂二元系统常压下唯一稳定存在化合物，化学分子式为3A1 ₂O ₃·2SiO ₂，理论A1 ₂O ₃含量为71.8％，熔点高达1870℃，具有热膨胀系数和导热系数低(分别为5.3×10 ^-6/℃、5.46W/m·K)、使用温度和强度高(分别为1700℃、400～600MPa)等优良性能，使莫来石质耐火材料应用非常广泛。在保证强度的前提下，如何进一步有效降低莫来石质耐火材料的体积密度和热导率，对构建轻型环保型窑炉则具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，该耐火材料具有微纳米尺寸孔径、鸟巢状气孔结构、低体积密度、高气孔率、超低热导率和高强度等特点，可在保证强度满足需求的情况下，有效降低热导率和体积密度，从而利于环保轻型窑炉构建。

本发明的目的还在于提供一种上述莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，该制备方法绿色无污染且容易精确控制，制品的结构和性能容易精确控制，且成品率较高，并可解决现有的制备方法所得的隔热耐火材料不能兼顾材料超低导热、高强度、高成品率且制备过程绿色无污染的问题。

为实现上述目的，本发明的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料采用的技术方案为：

一种莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，所述莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料由基础料、添加料和水制成；制品化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量为25～72％，或者为35～71.8％，或者为40～70％，或者为45～68％，或者为55～65％，或者为58～63％；

所述基础料由以下质量分数的组分组成：铝硅质原料0～100％，氧化铝质原料0～72％，二氧化硅质原料0～70％；

所述添加料至少包括发泡料，使用或不使用添加剂；所述发泡料由发泡剂、无机固化剂、有机固化剂和泡孔调节剂组成，以基础料的质量为基准，发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂的添加量分别为0.01～10％、0.1～20％、0.1～2％、0.01～1％；使用添加剂时，所述添加剂选自分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂中的一种或两种以上组合，以基础料的质量为基准，矿化剂的添加量不大于10％，红外遮光剂的添加量不大于10％；

所述水的质量为基础料质量的30～300％。

本发明通过调控基础料的组分及用量，使制品中的主晶相为针状或柱状的莫来石，并含有少量的石英、刚玉或玻璃相；莫来石晶体生长在气孔的气孔壁上并相互交织穿插形成具有三维网络状的骨架结构，起到自增韧作用，提高了材料的力学强度；同时莫来石晶体的尺寸以及长径比较大(长度为5～200μm，长径比≧5)，在生长过程中会填充在气孔中使得气孔孔径降至微纳米级，有效抑制了自由气体分子的对流传热，且莫来石晶体间多是无烧结的点接触，使材料的热传导作用较弱，构成了巨大热阻，从而进一步有效降低了材料的热导率。

所述莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的平均孔径为0.1～19μm，体积密度为0.25～1.5g/cm ³，总气孔率为45～95％，闭口气孔率为35～70％，常温下耐压强度为1～160MPa；室温下的热导率为0.027～0.15W/(m·K)，350℃时的热导率为0.03～0.19W/(m·K)，1100℃时的热导率为0.05～0.28W/(m·K)。较小的气孔孔径、较高的气孔率有效降低了材料的体积密度以及热导率。闭口型气孔的形成可在提高隔热保温效果的同时增大荷载能力。该莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料能够在1650℃的高温环境下安全使用。与现有制品相比，在同等体积密度下，热导率更低，耐压强度更高。

可以通过调控各原料用量及工艺使得最终制得的耐火材料，既满足低导热和轻量的需求，还保证了较高的强度。与现有技术相比，本发明提供的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料具有体积密度低、导热系数小、强度高等特点，是隔热性能最好的莫来石质定型隔热耐火制品，综合性能比较优良，可用于冶金、石化、建材、陶瓷、机械等行业用工业窑炉的热面衬里、背衬及填充密封与隔热材料，还可用于车辆、军工及航空航天等领域。又由于其导热系数极低，可在达到环境温度要求的情况下，大大减薄窑炉炉壁的厚度，从而大大减轻窑炉的重量，加快窑炉升温速度，有利新型轻质环保窑炉的构筑。

通过调控所用铝硅质原料中氧化铝及二氧化硅的含量，优化生成的莫来石主晶相，优选的，所述铝硅质原料的化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量为18～90％，SiO ₂的质量百分含量为8～75％。进一步优选的，所述铝硅质原料中Al ₂O ₃的质量百分含量为32～72％，SiO ₂的质量百分含量为25～64％。更进一步优选的，所述铝硅质原料中Al ₂O ₃的质量百分含量为38～50％，SiO ₂的质量百分含量为45～58％。

本发明的所用铝硅质原料均为现有的天然原料或人工合成原料，优选的，所用铝硅质原料为烧结莫来石、电熔莫来石、高岭土、铝矾土、均质料、煤矸石、蓝晶石、红柱石、硅线石、叶蜡石、钾长石、钠长石、钙长石、钡长石、瓷石、碱石、云母、锂辉石、珍珠岩、蒙脱石、伊利石、埃洛石、迪开石、焦宝石、黏土、广西白土、苏州土、木节土、漂珠中的一种或多种。进一步优选的，所述铝硅质原料为烧结莫来石、电熔莫来石、高岭土、铝矾土、煤矸石、蓝晶石、红柱石、硅线石、钾长石中的至少两种。

优选的，所述铝硅质原料的颗粒粒径小于1mm。进一步优选的，所述铝硅质原料的颗粒粒径为0.6～1mm。后期经球磨后获得具有较高表面活性的陶瓷粉体颗粒。

基础料中引入适当的氧化铝质原料可有效补充制品中的氧化铝含量，高温下提高莫来石的生成量。优选的，所用氧化铝质原料为氧化铝原料或高温下可分解生成Al ₂O ₃的原料，氧化铝原料中Al ₂O ₃的质量百分含量为65～99.9％，优选高于85％。进一步优选的，其中Al ₂O ₃的质量百分含量为95～99.9％。更优选的，其中Al ₂O ₃的质量百分含量为98～99％。

上述氧化铝原料具体为工业氧化铝、工业Al(OH) ₃、β-Al ₂O ₃、γ-Al ₂O ₃、δ-Al ₂O ₃、χ-Al ₂O ₃、κ-Al ₂O ₃、ρ-Al ₂O ₃、θ-Al ₂O ₃、η-Al ₂O ₃、α-Al ₂O ₃、电熔刚玉粉、烧结刚玉粉、板状刚玉粉中的一种或多种。优选的，为工业氧化铝、γ-Al ₂O ₃、α-Al ₂O ₃、烧结刚玉粉中的至少一种。

基础料中所用的氧化铝质原料还可以为高温下能够分解生成氧化铝的原料，对于能分解生成Al ₂O ₃的原料，其化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量≧65％。进一步优选的，其化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量为65～87％。上述高温下能够分解生成氧化铝的原料具体为氢氧化铝、勃姆石、水铝石、正丁醇铝、异丙醇铝、仲丁醇铝、六水合氯化铝、九水合硝酸铝中的一种或多种。优选的，为氢氧化铝。

所述氧化铝质原料的颗粒粒径低于0.08mm。此粒度下的氧化铝质原料具有较高表面活性，在高温下易与周围的富二氧化硅液相反应生成针状的二次莫来石。

基础料中适当引入合适的二氧化硅质原料可有效补充制品中的二氧化硅含量，高温下调节莫来石的生成量，优选的，所述二氧化硅质原料为二氧化硅原料或含二氧化硅的原料，二氧化硅原料中SiO ₂的质量百分含量高于80％。优选的，其中SiO ₂的质量百分含量为90～99％。

上述的二氧化硅原料具体为ɑ-石英、β-石英、ɑ-鳞石英、β-鳞石英、ɑ-方石英、β-方石英、脉石英、砂岩、石英岩、燧石、胶结硅石、河砂、海砂、白炭黑、硅藻土、硅微粉中的一种或多种。优选的，为胶结硅石、硅藻土、硅微粉中的一种。

基础料中的二氧化硅质原料还可以为高温下能够分解生成SiO ₂的原料，能分解生成二氧化硅的原料的化学组成中SiO ₂的质量百分含量为大于28％。优选的，上述能够分解生成SiO ₂的原料为稻壳、碳化稻壳、稻壳灰、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

所述二氧化硅质原料的颗粒粒径≦0.08mm。此粒度下的二氧化硅质原料在高温下易生成富二氧化硅玻璃相，可与周围的氧化铝质原料反应生成二次莫来石。

分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂形成添加剂，发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂形成发泡料。以下对各组分的作用和选择进行详细介绍。

以基础料的质量为基准，分散剂的添加量不大于1％，悬浮剂的添加量不大于10％。

分散剂的加入有效提高了陶瓷粉体及添加剂在料浆中的分散均匀性，避免了其在浆体中的团聚。本发明所用分散剂为聚羧酸分散剂、聚羧酸醚分散剂、磺化蜜胺缩聚物、萘系分散剂、木质素磺酸盐类分散剂、乙二胺四乙酸钠、三聚氰胺甲醛缩聚物、三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、柠檬酸钠、磷酸钠、碳酸钠中的一种或多种。优选的，为聚羧酸分散剂、聚羧酸醚分散剂、磺化蜜胺缩聚物、萘系高效分散剂、木质素磺酸盐类分散剂、三聚氰胺甲醛缩聚物、磷酸钠中的一种或多种。所述聚羧酸分散剂为甲基丙烯酸酯型聚羧酸分散剂、烯丙基醚型聚羧酸分散剂、酰胺/酰亚胺型聚羧酸分散剂、聚酰胺/聚乙烯乙二醇型聚羧酸分散剂中的至少一种。所述木质素磺酸盐类分散剂为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾中的至少一种。

本发明所用悬浮剂为膨润土、海泡石、凹凸棒、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、壳聚糖、韦兰胶、琼脂、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、干酪素、十六醇、蔗糖、糊精、微晶纤维素、纤维素纤维、纤维素纳米晶、可溶性淀粉中的一种或多种。其中当选用膨润土、海泡石、凹凸棒等无机矿物原料时，发现其在料浆中可快速水解，并分解成带电荷的离子，此离子在基础料颗粒的表面形成了双电层结构，基础料颗粒靠静电斥力在料浆中产生了悬浮效果，但其用量相对较多，一般的，用量≦10％；而当选用聚合氯化铝、聚合硫酸铝、壳聚糖、韦兰胶、琼脂、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、干酪素、十六醇、蔗糖、糊精、微晶纤维素、纤维素纤维、纤维素纳米晶等有机悬浮剂时，发现加入很少的量便可以发挥较好的效果，其在料浆中可通过空间位阻效应或静电位阻效应使料浆产生了悬浮效果，因此其加入量可以相对较少，一般的，其用量≦3％，优选≦1％，更优选≦0.5％。

矿化剂的引入进一步促进了针状或柱状莫来石晶体的成核及生长发育，有利制品性能的改善，同时还可促进烧结反应的进行，有效减少烧成时的能源消耗。本发明所用矿化剂为ZnO、Fe ₂O ₃、V ₂O ₅、SiF ₄、AlF ₃、AlF ₃·3H ₂O、MnO ₂、CuO、CuSO ₄、MgO、SrO、BaO、WO ₃、Er ₂O ₃、Cr ₂O ₃、La ₂O ₃、YbO、Y ₂O ₃、CeO ₂中的一种或多种。优选的，为ZnO、Fe ₂O ₃、V ₂O ₅、SiF ₄、AlF ₃、SrO、BaO、WO ₃、Er ₂O ₃、La ₂O ₃、YbO、Y ₂O ₃、CeO ₂中的至少两种。

隔热耐火材料的内部存在大量气孔，而空气的导热系数远小于气孔壁的导热系数，因而整个隔热材料对热量的传递速率变慢，具备了隔热性能。材料的导热机制主要由热传导、对流传热和辐射传热三部分组成，在本发明中，由于所制莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料中气孔孔径较小，且大部分气孔为封闭型结构，气体流通困难，因此对流传热可基本忽略，又因莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料将主要在高温下使用，因此材料的传热机制除存在热传导外，还包括辐射传热。为进一步有效减少隔热耐火材料的辐射传热，本发明引入了红外遮光剂，以增大对红外辐射的反射或吸收，削弱其穿透性，降低热导率。本发明所用红外遮光剂为金红石、TiO ₂、TiC、K ₄TiO ₄、K ₂Ti ₆O ₁₃、Sb ₂O ₃、Sb ₂O ₅、ZrO ₂、CoO、Co(NO ₃) ₂、CoCl ₂、 NiCl ₂、Ni(NO ₃) ₂、ZrSiO ₄、Fe ₃O ₄、B ₄C、SiC中的一种或多种。进一步优选的，为TiO ₂、TiC、K ₄TiO ₄、K ₂Ti ₆O ₁₃、Sb ₂O ₃、Sb ₂O ₅、Co(NO ₃) ₂、ZrSiO ₄、B ₄C、SiC中的至少两种。红外遮光剂的平均粒径≦5μm。

本发明所用发泡剂为水溶性的高性能发泡试剂。优选的，所述发泡剂为表面活性剂和/或蛋白质型发泡剂。发泡剂的发泡倍数为8～60倍。

其中表面活性剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、Gemini型表面活性剂、Bola型表面活性剂、Dendrimer型表面活性剂中的一种或多种。其中，表面活性剂发泡剂的用量≦1％。

进一步优选的：

阳离子型表面活性剂为酰胺酯基季铵盐、聚氧乙烯基长链胺盐、双长链酯基季铵盐、硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐中的一种或多种。

阴离子型表面活性剂为碳数为8～20的磺酸盐类表面活性剂或碳数为8～18的硫酸盐类表面活性剂。

非离子型表面活性剂为聚氧乙烯型(如高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯酯)、脂肪醇酰胺型、多元醇型中的一种或多种。

两性表面活性剂为氨基酸型或甜菜碱型表面活性剂。

Gemini型表面活性剂为季铵盐型Gemini表面活性剂、羧酸盐型Gemini表面活性剂、甜菜碱型Gemini表面活性剂、硫酸盐型Gemini表面活性剂中的一种或多种。

Bola型表面活性剂为半环型、单链型或双链型Bola表面活性剂。

Dendrimer型表面活性剂为聚醚、聚酯、聚酰胺、聚芳烃或聚有机硅型Dendrimer表面活性剂。

其中蛋白质型发泡剂为动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂和/或污泥蛋白发泡剂。蛋白质型发泡剂的发泡倍数相对较低，用量相对较多，用量≦10％。

进一步优选地，所述发泡剂选自季铵型Gemini表面活性剂、半环型Bola表面活性剂、羧酸盐型Gemini表面活性剂、月桂酸酰胺丙基磺基甜菜碱、十二醇聚氧乙烯醚羧酸钠、ɑ-烯烃磺酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、硫酸盐型Gemini表面活性剂、聚醚型Dendrimer表面活性剂、植物蛋白发泡剂、污泥蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、十二烷基苯磺酸钠、聚酰胺型Dendrimer表面活性剂、双链型Bola表面活性剂中的一种或多种。

无机固化剂为氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硅铝溶胶、氧化硅凝胶、氧化铝凝胶、硅铝凝胶、Al ₂O ₃微粉、SiO ₂微粉、硅酸二钙、二铝酸钙、铝酸一钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、七铝酸十二钙、磷酸铝、水玻璃、软质结合黏土中的一种或多种。优选的，为氧化硅溶胶、氧化硅凝胶、氧化铝凝胶、硅铝凝胶、Al ₂O ₃微粉、SiO ₂微粉、硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸一钙、二铝酸钙、硅酸钠中的至少一种。水玻璃中包含硅酸钠、或硅酸钾或二者的组合。以上原料中，SiO ₂微粉既起到无机固化剂的作用，同时还作为二氧化硅质原料。Al ₂O ₃微粉既起到无机固化剂的作用，同时还作为氧化铝质原料。所述的氧化铝溶胶的化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量≧20％；氧化硅溶胶的化学组成中，SiO ₂的质量百分含量为25～40％；硅铝溶胶的化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量≧30％、SiO ₂的质量百分含量≧20％。这些无机固化剂水化后可渗透至各陶瓷粉体颗粒的间隙，对粉体颗粒机械嵌固，形成良好的刚性骨架结构，使坯体强度增加。无机固化剂颗粒的平均粒径≦5μm；所述无机固化剂均为工业纯。

一般认为，当采用发泡法制备轻质隔热耐火材料，生坯的强度都非常非常低，导致在运输和干燥的过程中都十分不方便，造成最终的成品率很低，成为了制约此技术发展应用的关键，而发明人在长期的研究过程中偶然发现，配料时在使用无机固化剂的情况下适当引入微少量的有机固化剂可使坯体在室温下的强度得到有效的增强。所述有机固化剂选自水溶性的聚合物树脂、低甲氧基果胶、鹿角菜胶、卡拉胶、羟丙基瓜尔胶、刺槐树胶、刺槐豆胶、结冷胶、可得然胶、海藻酸盐、魔芋胶、分散乳胶中的一种或多种；所述水溶性聚合物树脂选自醋酸乙烯酯与乙烯共聚物、醋酸乙烯酯均聚物、丙烯酸酯聚合物、乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、乙烯与氯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯与叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯与苯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和氯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和丙烯酸酯共聚物、异丁烯与马来酸酐共聚物、乙烯与氯乙烯和月桂酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和高级脂肪酸共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和月桂酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯与叔碳酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物、有机硅树脂中的一种或多种。发明人发现少量的有机固化材料分散至陶瓷粉体颗粒的间隙，其水化后在陶瓷粉体颗粒表面形成一连续的高分子薄膜，此薄膜在粉体颗粒间构成柔韧性连接，再通过有机分子的分子间作用力使陶瓷粉体颗粒间的内聚力提高，使生坯强度进一步增加，避免了坯体在搬运过程中产生的碰损破坏。所述有机固化剂均为工业纯。

一般，由于无机固化剂在较高温度下会产生液相，使制品的软化温度降低，因此随着烧成和使用温度的逐渐升高，应逐渐减少无机固化剂的用量，并相应的适量增多有机固化剂的用量，以增强坯体的强度。

本发明所用泡孔调节剂能够有效调节料浆中气泡的尺寸大小、圆形度、均匀度和闭合性等，从而有效调节烧后制品中的气孔结构，有利于闭口型气孔结构的形成。优选的，所述泡孔调节剂选自纤维素醚、淀粉醚、木质纤维素、皂素中的一种或多种。进一步优选的，所述纤维素醚选自水溶性纤维素醚、甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、羧甲基甲基纤维素醚、羧甲基乙基纤维素醚、羧甲基羟甲基纤维素醚、羧甲基羟乙基纤维素醚、羧甲基羟丙基纤维素醚、羧甲基羟丁基纤维素醚、羟甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟乙基乙基纤维素醚、乙基纤维素醚、乙基甲基纤维素醚、丙基纤维素醚、羟丙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟丙基乙基纤维素醚、羟丙基羟丁基纤维素醚、羟丁基甲基纤维素醚、磺酸乙基纤维素醚中的一种或多种。更优选的，为水溶性纤维素醚、甲基纤维素醚、淀粉醚、皂素中至少一种。

本发明的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法的技术方案是：

上述莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

a)在使用添加剂时，将基础料、添加剂在水中分散成悬浮料浆；在不使用添加剂时，将基础料在水中分散成悬浮料浆；

b)将发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂与悬浮料浆进行搅拌剪切发泡，制得泡沫浆料；

c)将泡沫料浆注入模具中养护，脱模后得到坯体；坯体干燥后在1100～1700℃的温度下烧制。

制备轻质隔热材料的技术关键在于其内部孔隙的引入，本发明的制备方法中，先将基础料、添加剂及水混合形成悬浮料浆，然后再与发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂形成的功能发泡成分(即发泡料)混合并搅拌发泡，有利于气泡保持完整性从而提高闭口型气孔的生成率；固化过程中，浆料中的气泡转变为坯体中的球状气孔，发明人发现此气孔亦为后续烧制过程中莫来石晶体的生长发育提供了空间，使莫来石晶体得到了充分生长。同时，发明人在长期的研究过程中还偶然发现，由于本发明所制坯体中的孔洞为微小的微米或纳米级球状的空隙，此孔洞的凹面具有极大的曲率半径，使得莫来石晶体在此孔洞中的成核和生长驱动力进一步增强，因此莫来石晶体的生长尺寸更大。

本发明的制备方法中，步骤a)中，所用水的质量为基础料质量的30～300％。优选的，水的质量为基础料质量的70～200％。进一步优选的，水的质量为基础料质量的100～150％。当加水量较多时，搅拌过程中绝大部分水可转变成为料浆中气泡的液膜，而少部分没有成为气泡液膜的则以液态水的形式存在，待坯体干燥并烧成后可在试样中留下微小的毛细孔隙，也就是说，添加的水最终转变成了制品中的微纳米尺寸的气孔，因此，此工艺技术制备绝隔热耐火材料的本质就是利用水和空气在耐火材料中产生微纳米尺寸的气孔结构，所以在一定程度上来说，可以相应的可根据用水量的多少来调控制品中体积密度、气孔率、热导率及力学强度等的大小。该步骤中，如使用了分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂等成分，则将上述组分与基础料分散成悬浮料浆。如没有使用分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂等成分，或仅使用了其中一种或几种，则将相应组分进行分散即可。

步骤a)中，为了形成细腻均匀稳定的悬浮料浆，应控制悬浮料浆中固体颗粒的平均粒径不高于1mm，优选的，不高于74μm，或不高于44μm，或不高于30μm。为达到上述混合效果，混合可采用机械搅拌、球磨、超声等手段之一或者两种以上手段的组合。如果原料的粒度较细，且容易分散成悬浮料浆，则通过机械搅的拌方式即可。优选的，所述分散包括进行球磨和超声分散。具体为：分散剂、悬浮剂、矿化剂以及红外遮光剂混合得添加剂，然后将添加剂与基础料、水球磨混合得混合料，然后超声。其中基础料中铝硅质原料、氧化铝质原料以及二氧化硅质原料同样优选预先混合均匀。

分散剂、悬浮剂、矿化剂以及红外遮光剂混合以及发泡物混合所用搅拌机采用现有的搅拌机如三维混合机、V型混合机、双锥混合机、行星式搅拌机、强制式搅拌机、非重力搅拌机即可，混合均匀程度≧95％。同样，基础料中的三种原料在使用时优选用可同样的方法预先混合均匀。

球磨时，料/球重量比为1：(0.8～1.5)，球磨时间为0.5～12h。采用高密度和高硬度的研磨球时，可以大大提升球磨效率，缩短研磨时间；所用研磨球的材质为鹅卵石质、刚玉质、莫来石质、氧化锆质、锆刚玉质、碳化硅质、氮化硅质、碳化钨质中的一种或多种；研磨球的尺寸规格为大球

中球

小球

大球、中球、小球按(1～1.5)：(1～3)：(6～10)的重量比组合。进一步优选的，大球、中球、小球按(1～1.5)：(1～2)：(6～8)的重量比组合。通过球磨，可使料浆中固体颗粒平均粒径不高于74μm。优选的，固体颗粒的平均粒径不高于50μm；进一步优选的，固体颗粒的平均粒径不高于44μm；更特别优选的，固体颗粒的平均粒径不高于30μm。本技术的发明人发现这些陶瓷粉体颗粒经球磨后具有较的高表面活性，后经表面活性剂分子(发泡剂)修饰后具有优异的疏水特性，在机械搅拌作用下，会不可逆的吸附于气泡液膜上的气-液界面，高能态的气-液界面被低能态的液-固和气-固界面代替，使体系总自由能降低，泡沫稳定性提高，同时还发现部分粉体颗粒在气泡间的Plateau通道累积，有效的阻止了液膜排液，抵制了泡沫的破裂、排液、歧化、奥斯瓦尔德熟化等不稳定因素，从而获得非常稳定的泡沫陶瓷料浆料。

超声分散进一步提高了料浆中各组分的混合均匀性，超声功率为500～2000W，时间为4～15min。

步骤b)泡沫料浆的制备过程中，视原料品种，如果发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂均为干的固态原料，则先将干原料进行干混制得发泡干混物，然后再将发泡干混物加入悬浮料浆中，再搅拌发泡。如果发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂中的部分品种为液体状原料，则优选可将干的固态原料进行干混，然后再将干混物和液体状原料加入悬浮料浆中，再进行搅拌剪切发泡。发泡剂也可先由发泡机预制备出泡沫，然后再与无机固化剂、有机固化剂和泡孔调节剂所组成的混合物加入悬浮料浆，再进行进一步的搅拌剪切发泡。

优选的，所述步骤b)中搅拌发泡采用立式搅拌机的搅拌桨叶高速搅拌剪切发泡，搅拌桨外缘的线速度为20～200m/s，时间为1～30min。进一步优选的，线速度为50～200m/s；进一步优选线速度为80～200m/s；进一步优选线速度为100～200m/s；更进一步优选线速度为150～200m/s。搅拌桨对浆体快速搅拌、混合并引入大量空气，在发泡剂作用下产生大量泡沫，使浆体体积快速膨胀，且随搅拌时间的延长，浆体中的气泡逐渐细化且尺寸趋于均匀，大气泡逐渐被剪切分散成尺寸为0.01～200μm间的微小气泡，陶瓷浆体变成了均匀的泡沫陶瓷料浆。一般的，搅拌桨外缘的线速度愈大，则形成的气泡尺寸愈小、且愈均匀并稳定、越有利在所得莫来石质绝隔热耐火材料中形成微纳米级的孔隙，较小尺寸的气孔可有效抑制自由气体分子的传热，使导热系数进一步降低，同时可确保力学性能满足使用需求且隔热耐火性能较好。

步骤c)中，养护环境中的空气温度为1～40℃，湿度为50～99.9％；养护时间为0.2～3.5h。养护环境的空气温度1～40℃，优选5～30℃，更优选10～30℃，更优选20～30℃，特别优选25～30℃，更特别优选27～30℃；空气湿度为50～99.9％，优选60～99％，更优选70～97％，更优选80～95％，特别优选85～93％，更特别优选88～92％。在养护过程中，坯体中的无机和有机固化剂等会加快发生水化反应并固化凝结，使得坯体的强度迅速增加，实现快速脱模。

将泡沫浆料注入模具，在以上环境中养护0.2～3.5h后快速脱模即得坯体。研究过程中发现由于坯体的脱模时间非常短，大大加快了模具的周转速率，并且还使整体的制备工艺加快运行，生产效率和产量大为提高，这在以往是很难实现的。

其中模具选用下列这些中的一种或多种，但不限于：金属模具、塑料模具、树脂模具、橡胶模具、泡沫模具、石膏模具、玻璃模具、玻璃钢模具、木质或竹质或竹胶质模具，和上述几种材质复合的模具。模具形状可根据设计要求改变，适于制备异形制品。

由于坯体养护后的强度迅速增加，因此步骤c)中可实现对坯体的快速脱水干燥，所用干燥方法根据实际情况任选常压干燥、超临界干燥、冷冻干燥、真空干燥、红外干燥、微波干燥，或它们中任何两种或多种方法的组合。干燥时间为0.3～48h。坯体干燥至坯体含水率≦3wt％。坯体干燥后强度较高，其耐压强度≧0.7MPa，大大减少了其在运输工程中因磕碰造成的破坏，使成品率增加。

其中，采用常压干燥时，干燥热源可为电源加热或热风，干燥温度为30～110℃，干燥时间为12～48h。优选的其干燥制度为：先以1～5℃/min升温至30℃，在30℃保温0.5～5h，再以1～5℃/min升温至50℃，在50℃保温2～5h，再以1～5℃/min升温至70℃，在70℃保温2～5h，再以2～5℃/min升温至90℃，在90℃保温2～5h，再以2～5℃/min升温至110℃，在110℃保温5～24h；

其中，采用超临界干燥技术中，干燥介质为二氧化碳，二氧化碳超临界干燥温度为31～45℃，反应釜压力控制在7～10MPa，干燥时间为0.5～3h；

其中，采用冷冻干燥法时，冷冻干燥机的干燥温度为-180～-30℃，干燥时间为3～6h；

其中，采用真空干燥法时，真空干燥箱中的干燥温度为35～50℃，真空压力为130～0.1Pa，干燥时间为3～8h；

其中，采用红外干燥法时，红外线的波长取2.5～100μm，优选2.5～50μm，优选2.5～30μm，更优选2.5～15μm，更特别优选2.5～8μm，干燥时间为0.5～5h；

其中，采用微波干燥法时，微波频率为300～300000MHz，优选300～10000MHz，优选300～3000MHz，更优选300～1000MHz，更特别优选600～1000MHz，干燥时间为0.3～3h；

坯体快速干燥脱水后，形成了具有较高强度的多孔结构，发现它的重量较干燥前和传统的添加造孔剂法所制的坯体的重量大为减轻，强度大为增加，因此大幅度减轻了工人在运输坯体和装窑作业时的劳动强度，并且非常适合机械化的操作，提高了工作效率，也提高了成品率。

以上过程中，有机、无机固化剂共同作用使得泡沫浆料在固化并干燥后所得坯体的强度大大提高，其耐压强度≧0.7MPa，避免了坯体坍塌以及在搬运和装窑过程中磕碰导致的损坏，使成品率大为提高，成品率≧90％，优选≧95％，更优选≧98％，更特别优选≧99％，使生产成本显著降低，并可对坯体进行有效的切磨、打孔等机械加工处理。

优选的，所述步骤c)中烧制任选在梭式窑、电阻窑炉、高温隧道窑或微波窑炉中烧成，具体为：以1～5℃/min升温至500℃，再5～30℃/min升温至1000℃，保温0.5～1.5h，再以1～30℃/min升温至1200～1700℃，保温1～10h，后以10～20℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温0.5～1.5h，再以5～30℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以1～10℃/min降温至50～80℃。烧成后的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料可根据实际要求进行切割、磨削或打孔加工成所需形状。

本发明的有益技术效果或优点：

本发明具有工艺技术简单、容易控制、对环境无害、且坯体的脱模和干燥周期较短、坯体强度高、成品率高等特点，非常适合大规模化、机械化、现代化和智能化的生产作业。

另外，本发明所制莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料具有以下特征：(1)外观呈白色、淡黄色或黄色；(2)烧后制品的化学组成中Al ₂O ₃的含量在25～72％间，优选35～71.8％，优选40～70％，更优选45～68％，特别优选55～65％，更特别优选58～63％；(3)制品主晶相为莫来石相，并含有少量方石英、刚玉或玻璃相；(4)莫来石晶体的形貌为针状或柱状，其长度为5～200μm，长径比≧5；(5)制品中气孔壁上生长大量针状或柱状莫来石晶体，这些晶体相互交织穿插成具有鸟巢状的三维网络骨架结构；(6)此莫来石网络骨架结构是优良的力学载体，利于材料强度提高；(7)球状气孔中填充大尺寸、大长径比莫来石晶体，使制品气孔孔径减小，孔径分布在0.006～200μm间，平均孔径为0.1～19μm，优选的为0.1～12μm，优选的为0.1～6.5μm，更优选的为0.1～5μm，更特别优选的为0.1～2μm，如此小的气孔有效抑制了自由气体分子的传热，使热导率进一步降低。

本发明所制莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，体积密度为0.25～1.5g/cm ³，气孔率为45～95％，闭口气孔率为35～70％，常温耐压强度为1～160MPa，室温下的热导率为0.027～0.15W/(m·K)，350℃下的热导率为0.03～0.19W/(m·K)，优选是0.05～0.12W/(m·K)，1100℃下的热导率为0.05～0.28W/(m·K)，优选是0.08～0.12W/(m·K)，使用温度≦1650℃，重烧线变化率≦-0.8％(在1230～1620℃不同温度下保温24h)，优选≦-0.5％，优选≦-0.4％，更优选≦-0.3％，更特别优选≦-0.2％，综合性能较好。制品中较小的气孔孔径、较高的气孔率及封闭型的气孔结构大大减小了隔热材料的导热系数。另外，本发明所制绝隔热材料内部气孔的形貌接近球状，对应力分散均匀，当受到应力时可有效避免产生应力集中现象，使材料力学性能大大改善。

附图说明

图1为本发明实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的宏观照片；

图2为本发明实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的气孔结构SEM图；

图3为本发明实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的气孔壁SEM图；

图4为本发明实施例3的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的SEM图；

图5为本发明实施例13的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的SEM图；

图6为本发明实施例14的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的SEM图；

图7为本发明实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的XRD图；

图8为本发明实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的孔径分布图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明，并非对其保护范围的限制。

以下实施例中所用各原料均为市售常规产品。如无特殊说明，实施例中涉及的主要原料的规格说明如下，具体实施例中对原料规格有进一步说明的，以实施例的说明为准。

珍珠岩，化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为12～13％，SiO ₂质量百分含量为68～74％，K ₂O质量百分含量为2～3％，Na ₂O质量百分含量为4～6％、粒径为0.6～1mm。钾长石，化学组成中K ₂O的质量百分含量为9～11％，Al ₂O ₃质量百分含量为18～20％，SiO ₂质量百分含量为64～66％，粒径≦0.08mm。硅藻土，化学组成中SiO ₂质量百分含量≧85％，粒径为0.6～1mm。膨润土，化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为22～23％，SiO ₂质量百分含量为68～75％，粒径≦0.045mm。工业氧化铝、β-Al ₂O ₃、γ-Al ₂O ₃、δ-Al ₂O ₃、χ-Al ₂O ₃、κ-Al ₂O ₃，化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量≧98％，粒径≦0.08mm。水铝石，化学组成中Al ₂O ₃的铝质量百分含量≧70wt％，粒径≦0.08mm。粉煤灰，化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量为28～31％，SiO ₂的质量百分含量为51～57％，粒径≦0.08mm。漂珠，化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量为35～38％，SiO ₂的质量百分含量为50～53％，粒径≦0.08mm。红柱石，化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为38～41％，SiO ₂的质量百分含量为56～59％，粒径为0.6～1mm。苏州土，化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为42～45％，SiO ₂的质量百分含量为52～55％，粒径≦0.075mm。烧结刚玉粉，化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量≧97％，粒径≦0.08mm。电熔刚玉粉，化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量≧98％，粒径≦0.08mm。硅线石，化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量为55～58％，SiO ₂的质量百分含量为39～41％，粒径为0.6～1mm。

硫酸盐型Gemini表面活性剂，购自恒美科技有限公司，发泡倍数55。季铵型Gemini表面活性剂，购自恒美科技有限公司，发泡倍数45。半环型Bola表面活性剂，购自恒美科技有限公司，发泡倍数50。羧酸盐型Gemini表面活性剂，购自恒美科技有限公司，发泡倍数60。乙烯与乙酸乙烯酯共聚物，购自德国瓦克化学公司，

羧甲基甲基纤维素醚、羟丙基羟丁基纤维素醚购自美国陶氏化学。

一、莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的具体实施例

实施例1

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为37～45μm、长径比为37～62，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为25～28％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：90％的铝硅质原料，10％的二氧化硅质原料。其中，铝硅质原料由珍珠岩、钾长石、高岭土(其化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为36～38％，SiO ₂质量百分含量为54～57％，粒径为0.6～1mm)按照1：1：7的质量比混合而成；二氧化硅质原料为硅藻土。

添加料中悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的10％、0.12％以及3.1％。其中悬浮剂为膨润土；矿化剂由AlF ₃与ZnO按照3：1的质量比组成；红外遮光剂由TiO ₂、ZrSiO ₄、B ₄C按照15：15：1的质量比组成。其中AlF ₃、ZnO、TiO ₂、ZrSiO ₄、B ₄C均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.6％、5.1％、2％以及0.05％。其中发泡剂由季铵型Gemini表面活性剂与半环型Bola表面活性剂按2：1的质量比组成；无机固化剂由氧化铝凝胶与硅酸钠按50：1的质量比组成，氧化铝凝胶与硅酸钠均为工业纯，粒径≦5μm；有机固化剂由乙烯与乙酸乙烯酯共聚物和醋酸乙烯酯与乙烯共聚物(德国瓦克化学，

)按照1：1的质量比混合而成；泡孔调节剂由羧甲基甲基纤维素醚、羟丙基羟丁基纤维素醚按照3：2的质量比混合而成。

实施例2

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为32～43μm、长径比为38～64，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为25～26％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：25％的氧化铝质原料，5％的铝硅质原料，70％的二氧化硅质原料。其中，氧化铝质原料为工业氧化铝和水铝石按照4：1的质量比混合而成；铝硅质原料由碱石(其化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为45～48％，SiO ₂质量百分含量为45～48％，粒径为0.6～1mm)、叶腊石(其化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为30～33％，SiO ₂质量百分含量为60～62％)、云母(Li ₂O的质量百分含量为3～5％，Al ₂O ₃质量百分含量为27～29％，SiO ₂质量百分含量为57～59％，K ₂O质量百分含量为4～6％，粒径≦0.08mm)、锂辉石(Al ₂O ₃质量百分含量为27～29％，SiO ₂质量百分含量为63～65％，Li ₂O质量百分含量为8～9％，粒径为0.6～1mm)按照1：1：2：1的质量比混合而成；二氧化硅质原料为脉石英、胶结硅石(SiO ₂ 质量百分含量≧93％，粒径≦0.08mm)按照1：1的质量比混合而成。

添加料所用原料的种类及用量与实施例1基本相近，区别仅在于其添加料中在实施例1的基础上增加了0.01％的分散剂，分散剂为甲基丙烯酸酯型聚羧酸分散剂(恒美科技有限公司)。

实施例3

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为41～53μm、长径比为39～72，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为31～33％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，80％的铝硅质原料，10％的二氧化硅质原料。其中，氧化铝质原料为γ-Al ₂O ₃，铝硅质原料由粉煤灰、漂珠、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量32～35％，SiO ₂的质量百分含量为61～64％，粒径为0.6～1mm)按照1：5：10的质量比混合而成；二氧化硅质原料为胶结硅石(SiO ₂的质量百分含量≧93％，粒径为0.6～1mm)、稻壳、碳化稻壳、稻壳灰(SiO ₂的质量百分含量≧28％，粒径≦0.08mm)按照16：2：1：1的质量比混合而成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的0.02％、5.3％、1.2％以及10％。其中分散剂为烯丙基醚型聚羧酸分散剂(恒美科技有限公司)与聚羧酸醚分散剂按3：2的质量比组成；悬浮剂由膨润土与纤维素纤维按照50：3的质量比组成；矿化剂由MnO ₂、ZnO与V ₂O ₅按照3：2：1的质量比组成；红外遮光剂由TiC、K ₄TiO ₄、Sb ₂O ₃按照5：3：2的质量比组成。其中MnO ₂、ZnO、V ₂O ₅、TiC、K ₄TiO ₄、Sb ₂O ₃均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中的发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.5％、7.5％、1.5％以及0.1％。其中发泡剂由羧酸盐型Gemini表面活性剂与月桂酸酰胺丙基磺基甜菜碱(发泡倍数13)按照4：1的质量比组成；无机固化剂由氧化硅凝胶与SiO ₂微粉按照2：1的质量比组成，氧化硅凝胶与SiO ₂微粉均为工业纯，粒径≦5μm；有机固化剂为乙烯与氯乙烯和月桂酸乙烯酯共聚物(德国瓦克化学，

)；泡孔调节剂由羧甲基乙基纤维素醚(美国亚士兰公司)、羧甲基羟甲基纤维素醚、羧甲基羟乙基纤维素醚(美国陶氏化学公司)按照5：3：2的质量比混合而成。

实施例4

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为42～65μm、长径比为40～83，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为33～35％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，80％的铝硅质原料，10％的二氧化硅质原料。其中，氧化铝质原料为工业氧化铝，铝硅质原料由铝矾土(Al ₂O ₃质量百分含量为88～90％，SiO ₂的质量百分含量为8～10％，粒径为0.6～1mm)、钠长石(Na ₂O的质量百分含量为10～12％，Al ₂O ₃的质量百分含量为19～22％，SiO ₂的质量百分含量为66～69％，粒径≦0.08mm)、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量为32～35％，SiO ₂的质量百分含量为61～64％，粒径≦0.08mm)按照1：2：5的质量比混合而成；二氧化硅质原料为胶结硅石、砂岩、石英岩、燧石(SiO ₂的质量百分含量≧93％，粒径为0.6～1mm)按照1：1：1：1的质量比混合而成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂的用量分别为基础料总质量的0.03％、5.3％、3％。其中分散剂为酰胺型聚羧酸分散剂(恒美科技有限公司)与三聚磷酸钠按1：2的质量比组成；悬浮剂由膨润土与微晶纤维素(美国陶氏化学)按照50：3的质量比组成；矿化剂由MnO ₂、ZnO与V ₂O ₅按照3：1：2的质量比组成。其中MnO ₂、ZnO、V ₂O ₅均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中的发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.4％、20％、1％以及0.16％。其中发泡剂由羧酸盐型Gemini型表面活性剂(恒美科技，发泡倍数60)与十二醇聚氧乙烯醚羧酸钠(发泡倍数9)按照1：3的质量比组成；无机固化剂由氧化硅溶胶(氧化硅溶胶中SiO ₂的百分含量为30％)与SiO ₂微粉按照19：1的质量比组成；有机固化剂为醋酸乙烯酯与叔碳酸乙烯酯共聚物(安徽皖维集团公司，WWJF-8010)；泡孔调节剂由羟丙基纤维素醚(美国亚士兰公司)、羟丙基甲基纤维素醚、磺酸乙基纤维素醚(美国陶氏化学公司)按照2：10：4的质量比混合而成。

实施例5

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为43～77μm、长径比为41～85，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为34～36％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：30％的氧化铝质原料，40％的铝硅质原料，30％的二氧化硅质原料。其中，氧化铝质原料为勃姆石(Al ₂O ₃质量百分含量≧70％，粒径≦ 0.08mm)、正丁醇铝、异丙醇铝、仲丁醇铝、六水合氯化铝、九水合硝酸铝按照10：1：1：1：1：1的质量比混合而成，铝硅质原料由煤矸石(Al ₂O ₃质量百分含量为26～28％，SiO ₂的质量百分含量为69～73％，粒径为0.6～1mm)、焦宝石(Al ₂O ₃的质量百分含量32～35％，SiO ₂的质量百分含量为61～64％，粒径≦0.08mm)按照5：3的质量比混合而成；二氧化硅质原料为硅微粉、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷按照17：8：3：2的质量比混合而成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂的用量分别为基础料总质量的0.03％、5.3％、3％。其中分散剂为酰亚胺型聚羧酸分散剂(恒美科技公司)与三聚磷酸钠按3：2的质量比组成；悬浮剂由膨润土及壳聚糖与纤维素纳米晶(美国陶氏化学)按照50：2：1的质量比组成；矿化剂由AlF ₃·3H ₂O、BaO、ZnO与V ₂O ₅按照3：1：1：1的质量比组成。其中AlF ₃·3H ₂O、BaO、ZnO、V ₂O ₅均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中的发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.3％、20％、1％以及0.2％。其中发泡剂由羧酸盐型Gemini表面活性剂与十二醇聚氧乙烯醚羧酸钠(发泡倍数9)按照1：2的质量比组成；无机固化剂由氧化硅溶胶(氧化硅溶胶中SiO ₂的百分含量为30％)与SiO ₂微粉按照19：1的质量比组成；有机固化剂为丙烯酸酯与苯乙烯共聚物(美国国民淀粉，

FX7000)；泡孔调节剂由羟丙基纤维素醚(美国亚士兰公司)、羟丙基甲基纤维素醚、乙基甲基纤维素醚(美国陶氏化学)按照1：5：4的质量比混合而成。

实施例6

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为44～115μm、长径比为42～95，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为34～36％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，80％的铝硅质原料，10％的二氧化硅质原料。其中，氧化铝质原料为工业Al(OH) ₃(Al ₂O ₃质量百分含量≧65％，粒径≦0.08mm)，铝硅质原料由蓝晶石(Al ₂O ₃质量百分含量为28～33％，SiO ₂的质量百分含量为63～68％，粒径为0.6～1mm)、钡长石(BaO的质量百分含量为16～18％，Al ₂O ₃的质量百分含量为25～28％，SiO ₂的质量百分含量为54～56％，粒径≦0.08mm)、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量为35～37％，SiO ₂的质量百分含量为57～61％，粒径为0.6～1mm)按照1：1：6的质量比混合而成；二氧化硅质原料为河砂、海砂、白炭黑(SiO ₂的质量百分含量≧92％，粒径为≦88μm)按照2：1：1的质量比混合而成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的0.03％、5.1％、5％以及6％。其中分散剂为聚酰胺型聚羧酸分散剂(德国巴斯夫)；悬浮剂由凹凸棒土(SiO ₂的质量百分含量为55～61％，粒径≦0.045mm)与韦兰胶按50：1的质量比组成；矿化剂由MnO ₂、ZnO与La ₂O ₃按照3：5：2的质量比组成；红外遮光剂由TiC、K ₄TiO ₄、Sb ₂O ₃按照15：13：2的质量比组成。其中MnO ₂、ZnO、La ₂O ₃、TiC、K ₄TiO ₄、Sb ₂O ₃均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.2％、5％、0.6％以及0.4％。其中发泡剂由季铵型Gemini表面活性剂与ɑ-烯烃磺酸钠(发泡倍数15)按照1：1的质量比组成；无机固化剂由铝酸一钙、硅酸二钙、二铝酸钙、硅酸三钙按照2：1：1：1的质量比组成，铝酸一钙、硅酸二钙、二铝酸钙、硅酸三钙均为工业纯，粒径≦5μm；有机固化剂由醋酸乙烯酯与乙烯和高级脂肪酸共聚物(德国瓦克化学，

)与魔芋胶(上海北连科技公司)按2：1的质量比组成；泡孔调节剂由羟丙基乙基纤维素醚(美国亚士兰公司)与木质纤维素(德国JRS公司)按1：1的质量比组成。

实施例7

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为45～162μm、长径比为44～123，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为37～39％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，90％的铝硅质原料。其中，氧化铝质原料为β-Al ₂O ₃、γ-Al ₂O ₃、δ-Al ₂O ₃、χ-Al ₂O ₃、κ-Al ₂O ₃按照1：1：1：1：1的质量比组成；铝硅质原料由红柱石、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量35～37％，SiO ₂的质量百分含量为58～61％，粒径为0.6～1mm)按照1：8的质量比组成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的0.05％、5.5％、5％以及7％。其中分散剂由磺化蜜胺缩聚物(恒美科技有限公司)与聚丙烯酸钠按3：2的质量比组成；悬浮剂由膨润土(Al ₂O ₃的质量百分含量为22～23％，SiO ₂的质量百分含量为71～73％，粒径≦0.045mm)与壳聚糖按照10：1的质量比组成；矿化剂由MnO ₂、BaO与Er ₂O ₃按照3：5：2的质量比组成；红外遮光剂由TiC、K ₄TiO ₄、SiC按照3：3：1的质量比组成。其中MnO ₂、BaO、Er ₂O ₃、TiC、K ₄TiO ₄、SiC均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.18％、6％、1.5％以及0.7％。其中发泡剂由季铵型Gemini表面活性剂与十二烷基二甲基甜菜碱表面活性剂(发泡倍数17)按照1：1的质量比组成；无机固化剂由氧化铝凝胶与软质结合黏土按照5：1的质量比组成，氧化铝凝胶与软质结合黏土粒径≦5μm；有机固化剂为醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚物(山西三维集团公司，SWF-04)；泡孔调节剂由羟乙基纤维素醚(美国赫尔克里斯公司)与羟乙基乙基纤维素醚(荷兰阿克苏诺贝尔公司)按5：2的质量比组成。

实施例8

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为48～200μm、长径比为45～152，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为41～43％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，90％的铝硅质原料。其中，氧化铝原料为工业氧化铝、ρ-Al ₂O ₃、θ-Al ₂O ₃、η-Al ₂O ₃(各氧化铝质原料的化学组成中，Al ₂O ₃质量百分含量均≧98％，粒径≦0.08mm)按照5：3：1：1的质量比混合而成。铝硅质原料由红柱石、苏州土、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量37～39％，SiO ₂的质量百分含量为58～60％，粒径为0.6～1mm)按照1：3：5的质量比混合而成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的0.06％、2.5％、10％以及3％。其中分散剂为聚酰胺型聚羧酸分散剂(德国巴斯夫)与萘系高效分散剂(恒美科技有限公司)按5：1的质量比组成；悬浮剂由膨润土(Al ₂O ₃的质量百分含量为25～27％，SiO ₂的质量百分含量为68～71％，粒径≦0.045mm)与海泡石按4：1的质量比组成；矿化剂由AlF ₃、WO ₃、Y ₂O ₃与CeO ₂按照2：1：1：1的质量比组成；红外遮光剂由TiO ₂、ZrSiO ₄按照2：1的质量比组成。其中AlF ₃、WO ₃、Y ₂O ₃、CeO ₂、TiO ₂与ZrSiO ₄均为工业纯，粒径≦1μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.16％、5％、1.1％以及1％。其中发泡剂由硫酸盐型Gemini表面活性剂与脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠(恒美科技有限公司，发泡倍数15)按照1：1的质量比组成；无机固化剂为铝硅凝胶；有机固化剂由乙烯与氯乙烯和月桂酸乙烯酯共聚物(德国瓦克化学公司，

)、异丁烯与马来酸酐共聚物(日本可乐丽公司，ISOBAM-04)与羟丙基瓜尔胶(任丘市天诚化工有限公司)按5：5：1的质量比组成；泡孔调节剂由羟丁基甲基纤维素醚(美国陶氏化学)、水溶性纤维素醚(恒美科技有限公司)与淀粉醚(德国JRS公司)按3：4：3的质量比组成。

实施例9

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为45～180μm、长径比为40～132，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为41～43％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、矿化剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：100％的铝硅质原料，铝硅质原料由高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量为38～41％，SiO ₂的质量百分含量为56～59％，粒径为0.6～1mm)、苏州土按照6：4的质量比混合而成。

添加料中的分散剂、矿化剂的用量分别为基础料总质量的0.06％、8％。其中分散剂为聚乙烯乙二醇型聚羧酸系分散剂(德国巴斯夫)与萘系高效分散剂(恒美科技有限公司)按5：1的质量比组成；矿化剂由AlF ₃、WO ₃、Y ₂O ₃与CeO ₂按照1：1：1：1的质量比组成。其中AlF ₃、WO ₃、Y ₂O ₃、CeO ₂均为工业纯，粒径≦1μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.15％、1.5％、0.5％以及0.6％。其中发泡剂由硫酸盐型Gemini表面活性剂与十二烷基苯磺酸钠(发泡倍数9)按照1：2的质量比组成；无机固化剂为铝硅凝胶；有机固化剂由乙烯与氯乙烯共聚物(德国瓦克化学，

)、醋酸乙烯酯与乙烯和氯乙烯共聚物(德国瓦克化学，

)与可得然胶(恒美科技有限公司)按5：4：1的质量比组成；泡孔调节剂由羟丁基甲基纤维素醚(美国陶氏化学)、水溶性纤维素醚与淀粉醚(恒美科技有限公司)按3：2：1的质量比组成。

实施例10

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为36～127μm、长径比为32～84，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为46～48％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，90％的铝硅质原料。其中，氧化铝原料为工业氧化铝(Al ₂O ₃质量百分含量≧98％，粒径≦0.025mm)；铝硅质原料由红柱石、煤矸石(Al ₂O ₃的质量百分含量36～38％，SiO ₂的质量百分含量为58～61％，粒径为0.6～1mm)、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量37～39％，SiO ₂的质量百分含量为56～59％，粒径为0.6～1mm)按照1：3：5的质量比组成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的0.06％、3％、7％以及2％。其中分散剂由聚羧酸系分散剂(德国巴斯夫)与萘系高效分散剂(恒美科技有限公司)按5：1的质量比组成；悬浮剂由干酪素、聚乙烯吡咯烷酮以及纤维素纳米晶按照1：1：1的质量比组成；矿化剂由Fe ₂O ₃、WO ₃与SrO按照2：2：3的质量比组成；红外遮光剂由TiO ₂、Sb ₂O ₅按照3：1的质量比组成。其中Fe ₂O ₃、WO ₃、SrO、TiO ₂、Sb ₂O ₅均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的10％、5％、0.8％以及0.5％。其中发泡剂由聚醚型Dendrimer表面活性剂(恒美科技有限公司，发泡倍数45)、植物蛋白发泡剂(山东鑫茂化工公司，发泡倍数9)与污泥蛋白发泡剂(恒美科技公司，发泡倍数8)按照0.1：1.9：8的质量比组成；无机固化剂由氧化硅凝胶与氧化铝凝胶按照2：3的质量比组成，氧化硅凝胶与氧化铝凝胶均为工业纯，粒径≦5μm；有机固化剂由醋酸乙烯酯与乙烯和月桂酸乙烯酯(德国瓦克化学，

)与丙烯酸酯聚合物(美国国民淀粉，Elotex

)按5：3的质量比组成；泡孔调节剂由羟丁基甲基纤维素醚与羟丙基乙基纤维素醚(美国陶氏化学)按照1：1的比例组成。

实施例11

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为24～77μm、长径比为25～46，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为52～55％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，90％的铝硅质原料。其中，氧化铝质原料为α-Al ₂O ₃(Al ₂O ₃的质量百分含量≧98％，粒径≦0.025mm)，铝硅质原料由红柱石(Al ₂O ₃的质量百分含量为40～45％，SiO ₂的质量百分含量为51～55％，粒径为0.6～1mm)、铝矾土(Al ₂O ₃的质量百分含量41～47％，SiO ₂的质量百分含量为49～54％，粒径为0.6～1mm)、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量56～58％，SiO ₂的质量百分含量为35～37％，粒径为0.6～1mm)按照1：3：5的质量比组成。

所用添加剂由分散剂、悬浮剂、矿化剂以及红外遮光剂组成，各组分的用量分别为基础料总质量的0.06％、2％、5％以及1％。其中分散剂由聚羧酸系分散剂(德国巴斯夫)与三聚氰胺甲醛缩聚物(恒美科技有限公司)按5：1的质量比组成；悬浮剂由干酪素与微晶纤维素按1：1的质量比组成；矿化剂由AlF ₃、SiF ₄按照3：2的质量比组成；红外遮光剂由Sb ₂O ₅、 Co(NO ₃) ₂按照1：1的质量比组成。其中AlF ₃、SiF ₄、Sb ₂O ₅、Co(NO ₃) ₂均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的8.1％、5％、1％以及0.4％。其中发泡剂由双链型Bola表面活性剂(恒美科技有限公司，发泡倍数44)与植物蛋白发泡剂(山东鑫茂化工公司，发泡倍数9)按照0.1：8的质量比组成；无机固化剂为氧化铝凝胶，为工业纯，粒径≦5μm；有机固化剂由乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯均聚物(德国瓦克化学，

)按1：1的质量比组成；泡孔调节剂由羧甲基羟丁基纤维素醚(美国陶氏化学)与丙基纤维素醚(美国亚士兰公司)按3：1的质量比组成。

实施例12

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状和短柱状，其长度为13～56μm、长径比为12～33。制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为59～61％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：5％的氧化铝质原料，95％的铝硅质原料。其中，氧化铝质原料为烧结刚玉粉；铝硅质原料由铝硅系均质料(Al ₂O ₃的质量百分含量为85～90％，SiO ₂的质量百分含量为8～10％，粒径为0.6～1mm)、红柱石(Al ₂O ₃的质量百分含量为48～51％，SiO ₂的质量百分含量为44～47％，粒径为0.6～1mm)、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量56～58％，SiO ₂的质量百分含量为36～39％，粒径为0.6～1mm)按照1：3：5.5的质量比组成。

所用添加剂由分散剂、悬浮剂、矿化剂以及红外遮光剂组成，各组分的用量分别为基础料总质量的1％、1％、3％以及1.5％。其中分散剂由聚羧酸系分散剂(德国巴斯夫)与磺化蜜胺缩聚物(恒美科技有限公司)按5：5的质量比组成；悬浮剂为聚合硫酸铝；矿化剂由AlF ₃、YbO按照2：1的质量比组成；红外遮光剂由TiO ₂、K ₂Ti ₆O ₁₃按照2：1的质量比组成。其中聚合物Al(SO ₄) ₂、AlF ₃、YbO、TiO ₂、K ₂Ti ₆O ₁₃均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的5.1％、5％、0.5％以及0.3％。其中发泡剂由硫酸盐型Gemini表面活性剂与动物蛋白发泡剂(恒美科技，发泡倍数11)按照1：50的质量比组成；无机固化剂为氧化铝凝胶，为工业纯，粒径≦5μm；有机固化剂为醋酸乙烯酯与乙烯和丙烯酸酯共聚物(德国瓦克化学，

)；泡孔调节剂为羟乙基乙基纤维素醚(荷兰阿克苏诺贝尔公司)。

实施例13

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，还含有少量的刚玉相，莫来石的形貌呈短柱状，其长度为8.9～16.2μm、长径比为7.5～10.8。制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为64～66％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：10％的氧化铝质原料，90％的铝硅质原料。其中，氧化铝质原料为烧结刚玉粉；铝硅质原料由红柱石(Al ₂O ₃的质量百分含量为40～45％，SiO ₂的质量百分含量为52～57％，粒径为0.6～1mm)、烧结莫来石(Al ₂O ₃的质量百分含量68～70％，SiO ₂的质量百分含量为29～31％，粒径≦0.08mm)与高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量56～58％，SiO ₂的质量百分含量为33～39％，粒径为0.6～1mm)按照1：4：4的质量比组成。

添加料中的分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的0.05％、0.1％、2％及2％。其中分散剂为聚羧酸系分散剂(德国巴斯夫)；悬浮剂为聚合氯化铝；矿化剂由AlF ₃、YbO按照3：1的质量比组成；红外遮光剂由TiO ₂、K ₂Ti ₆O ₁₃按照1：1的质量比组成。其中聚合物AlCl ₃、AlF ₃、YbO、TiO ₂、K ₂Ti ₆O ₁₃均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.1％、1％、0.8％以及0.1％。其中发泡剂由季铵型Gemini表面活性剂、十二烷基苯磺酸钠(发泡倍数9)按照1：1的质量比组成；无机固化剂为氧化铝凝胶；有机固化剂由醋酸乙烯与叔碳酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物(日本合成化学工业株式会社，Mowinyl-DM2072P)和结冷胶(江苏古贝科技公司)按照1：2的质量比组成；泡孔调节剂为羟丁基甲基纤维素醚(美国陶氏化学公司)。

实施例14

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，还含有少量的刚玉相，莫来石的形貌呈短柱状，其长度为5～15μm、长径比为3～7.25，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为67.7～70.5％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、矿化剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：20％的氧化铝质原料、80％的铝硅质原料。其中，氧化铝质原料由α-Al ₂O ₃(Al ₂O ₃的质量百分含量≧99％，粒径≦5μm)、电熔刚玉粉按照1：1的质量比混合而成；铝硅质原料由硅线石、电熔莫来石(Al ₂O ₃质量百分含量68～72％，SiO ₂的质量百分含量为24～28％，粒径≦0.08mm)、高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量56～58％，SiO ₂的质量百分含量为37～40％，粒径为0.6～1mm)按照3：4：1的质量比混合而成；

添加料中的分散剂、矿化剂、红外遮光剂的用量分别为基础料总质量的1％、0.01％以及2％。其中分散剂由三聚氰胺甲醛缩聚物(恒美科技有限公司)与木质素磺酸钠按1：1的质量比组成；矿化剂由Y ₂O ₃与BaO按照1：1的质量比组成；红外遮光剂为ZrSiO ₄。其中Y ₂O ₃、BaO、ZrSiO ₄均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.01％、0.1％、1％以及0.01％。其中发泡剂为聚酰胺型Dendrimer表面活性剂(恒美科技有限公司，发泡倍数55)；无机固化剂为硅铝凝胶；有机固化剂由魔芋胶粉(上海北连科技公司)与海藻酸钠(江苏古贝科技公司)按1：1的质量比组成；泡孔调节剂由淀粉醚(恒美科技有限公司)与丙基纤维素醚(美国亚士兰公司)按1：1的质量比组成。

实施例15

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，还含有少量的刚玉相，莫来石的形貌呈短柱状，其长度为6.1～15.7μm、长径比为3～5.9，制品的化学组成中氧化铝质量百分比为68.2～71％。制品主要由基础料、添加剂以及水制成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：72％的氧化铝质原料、28％的二氧化硅质原料。其中，氧化铝质原料由α-Al ₂O ₃(Al ₂O ₃的质量百分含量≧99％，粒径≦5μm)、电熔刚玉粉按照1：1的质量比混合而成；二氧化硅质原料由ɑ-石英、β-石英、ɑ-鳞石英、β-鳞石英、ɑ-方石英、β-方石英、脉石英(各氧化硅质原料的化学组成中SiO ₂的质量百分含量≧99％，粒径为0.6～1mm)按照1：1：1：1：1：1：1的质量比混合而成。

添加料的组成以及具体用量与实施例14基本相同，区别仅在于无机固化剂由ɑ-Al ₂O ₃微粉和SiO ₂微粉按1：1的质量比组成。ɑ-Al ₂O ₃微粉中的ɑ-Al ₂O ₃质量百分含量为≧99％，粒径≦5μm；SiO ₂微粉中SiO ₂质量百分含量≧95.0％，粒径≦5μm。

实施例16

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为13～25μm、长径比为21～37，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为53～56％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由分散剂、悬浮剂、红外遮光剂、发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料为铝硅质原料，铝硅质原料为硅线石。

添加料中添加剂由分散剂、悬浮剂、以及红外遮光剂组成，各组分的用量分别为基础料总质量的0.06％、2％以及1％。其中分散剂由聚羧酸系分散剂(德国巴斯夫)与三聚氰胺甲醛缩聚物(恒美科技有限公司)按5：1的质量比组成；悬浮剂由干酪素与微晶纤维素按1：1的质量比组成；红外遮光剂由Sb ₂O ₅、Co(NO ₃) ₂按照1：1的质量比组成。其中Sb ₂O ₅、 Co(NO ₃) ₂均为工业纯，粒径≦5μm。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的种类及用量同实施例11。

实施例17

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为5～16μm、长径比为17～20，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为25～28％。制品由基础料、添加料和水制成，其中添加料由发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂组成。

所用基础料由以下质量百分比的组分组成：90％的铝硅质原料，10％的二氧化硅质原料。其中，铝硅质原料由木节土(其化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量为12～13％，SiO ₂质量百分含量为68～74％，K ₂O质量百分含量为2～3％，Na ₂O质量百分含量为4～6％、粒径为0.6～1mm)、漂珠和粉煤灰按照4：3：2的质量比混合而成；二氧化硅质原料为硅藻土。

添加料中发泡剂、无机固化剂、有机固化剂以及泡孔调节剂的用量分别为基础料总质量的0.6％、5.1％、2％以及0.05％。其中发泡剂由季铵型Gemini表面活性剂与半环型Bola表面活性剂按2：1的质量比组成；无机固化剂为氧化硅溶胶(氧化硅溶胶中SiO ₂的百分含量为30％)；有机固化剂由乙烯与乙酸乙烯酯共聚物和分散乳胶(德国瓦克化学，

)按照1：1的质量比混合而成；泡孔调节剂由羧甲基甲基纤维素醚、羟丙基羟丁基纤维素醚(美国陶氏化学)按照3：2的质量比混合而成。

实施例18

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为13～27μm、长径比为24～38，制品化学组成中氧化铝的质量百分比为34～36％。制备制品所用原料的种类及配比基本同实施例5，区别仅在于此实施例的技术方案中没有使用有机固化剂。

二、莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法的实施例

实施例19

本实施例为实施例1中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将0.9吨铝硅质原料以及0.1吨二氧化硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

(2)将100kg悬浮剂、1.2kg矿化剂、31kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min 得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入3吨水，球磨混合12h，得混合料(其中固体颗粒粒径≦30μm)，然后超声振荡(超声功率2000W)4min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为鹅卵石，其中大球

中球

小球

的重量比为1：1：8，料/球重量比为1：0.8；

(4)将6kg发泡剂、51kg无机固化剂、20kg有机固化剂、0.5kg泡孔调节剂，混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为5m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以200m/s的线速度快速混合1min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入不锈钢模具中，在空气温度和湿度分别为1℃、50％的环境中养护3.5h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)采用二氧化碳超临界干燥法脱出坯体中的水分，二氧化碳的控制压力为9MPa，温度为42℃，干燥时间为4h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧0.7MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，具体烧成过程为：从室温以1℃/min的升温速率升至500℃，再以5℃/min升温至1000℃，保温1.5h，再以1℃/min升温至1200℃，保温10h，后以10℃/min降温至1100℃并保温1.5h，再以5℃/min降温至500℃并保温0.5h，最后以1℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例20

本实施例为实施例2中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其具体过程基本与实施例19的过程相近，区别仅在于：步骤(1)中为将0.25吨氧化铝质原料、0.05吨铝硅质原料以及0.7吨二氧化硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；步骤(2)中含有0.1kg的分散剂；步骤(3)中加水量为2.5吨；步骤(5)中搅拌桨以80m/s的线速度快速混合1min，得均匀的泡沫料浆。

实施例21

本实施例为实施例3中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.1吨氧化铝质原料、0.8吨铝硅质原料以及0.1吨二氧化硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

(2)将0.2kg分散剂、53kg悬浮剂、12kg矿化剂、100kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入2吨的水，球磨混合10h，得混合料(其中固体颗粒粒径≦30μm)，然后超声振荡(超声功率1500W)6min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为刚玉质，其中大球

中球

小球

的重量比为1：1：8，料/球重量比为1：0.9；

(4)将5kg发泡剂、75kg无机固化剂、15kg有机固化剂、1kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为5m/s)后把发泡组合物加入搅拌机，然后搅拌桨以150m/s的线速度快速混合1min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入不锈钢模具中，在空气温度和湿度分别为10℃、60％的环境中养护2h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)采用二氧化碳超临界干燥法脱去坯体中的水分，二氧化碳的控制压力为9MPa，温度为42℃，干燥时间为4h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧0.75MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入高温隧道窑中烧成，具体烧成过程为：从室温以2℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1250～1260℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃并保温1h，再以6℃/min降温至500℃并保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例22

本实施例为实施例4中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(2)将0.3kg分散剂、53kg悬浮剂、30kg矿化剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入2吨的水，球磨混合8h，得混合料(其中固体颗粒粒径≦30μm)，然后超声振荡(超声功率1500W)6min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为莫来石质，其中大球

中球

小球

的重量比为1：1：8；料/球重量比为1：0.9；

(4)将4kg发泡剂、200kg无机固化剂、10kg有机固化剂、1.6kg泡孔调节剂混合 5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为5m/s)后把发泡组合物加入搅拌机中，然后搅拌桨以150m/s的线速度快速混合1.5min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入不锈钢模具中，在空气温度和湿度分别为20℃、70％的环境中养护1.5h使其固化，然后脱模得坯体；

(8)将干燥多孔坯体装入高温隧道窑中烧成，具体烧成过程为：从室温以3℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1250～1260℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃并保温1h，再以6℃/min降温至500℃并保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例23

本实施例为实施例5中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.3吨氧化铝质原料、0.4吨铝硅质原料以及0.3吨二氧化硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

中球

小球

的重量比为1：1：8；料/球重量比为1：0.9；

(4)将3kg发泡剂、200kg无机固化剂、10kg有机固化剂、2kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为5m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以150m/s的线速度快速混合1.5min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入不锈钢模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、80％的环境中养护1.2h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)采用二氧化碳超临界干燥法脱去坯体中的水分，二氧化碳的控制压力为9MPa，温度为42℃，干燥时间为4h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧0.8MPa；

实施例24

本实施例为实施例6中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(2)将0.3kg分散剂、51kg悬浮剂、50kg矿化剂、60kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入2吨的水，球磨混合4h，得混合料(其中固体颗粒粒径≦44μm)，然后超声振荡(超声功率1500W)6min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为氧化锆质，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5；料/球重量比为1：1；

(4)将2kg发泡剂、50kg无机固化剂、6kg有机固化剂、4kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为5m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以140m/s的线速度快速混合3min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入不锈钢模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、85％的环境中养护1h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)利用冷冻干燥法脱除坯体中的水分，冷冻干燥温度为-85℃，冷冻干燥时间为12h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧0.8MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入电阻窑炉中烧成，从室温以3℃/min的升温速率升至500℃，再以10℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1250℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温1h，再以6℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例25

本实施例为实施例7中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.1吨氧化铝质原料、0.9吨铝硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

(2)将0.5kg分散剂、55kg悬浮剂、50kg矿化剂、70kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入2吨的水，球磨混合4h得混合料(其中固体颗粒粒径≦44μm)，然后超声振荡(超声功率1500W)6min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为氧化锆球，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5；料/球重量比为1：1；

(4)将1.8kg发泡剂、60kg无机固化剂、15kg有机固化剂、7kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为5m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以100m/s的线速度快速混合5min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入不锈钢模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、90％的环境中养护0.8h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)利用冷冻干燥法脱除坯体中的水分，干燥温度为-85℃，干燥12h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧0.9MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，从室温以2℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1250℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温1h，再以6℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例26

本实施例为实施例8中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(2)将0.6kg分散剂、25kg悬浮剂、100kg矿化剂、30kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入1吨的水，球磨混合1.5h得混合料(其中固体颗粒粒径≦44μm)，然后超声振荡(超声功率1000W)8min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为锆刚玉质，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5；料/球重量比为1：1.1；

(4)将1.6kg发泡剂、50kg无机固化剂、11kg有机固化剂、10kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为4m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以120m/s的线速度快速混合5min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入铝合金模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、92％的环境中养护0.7h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)利用微波干燥法脱除坯体中的水分，微波频率为915MHz，微波干燥时间为2h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.1MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入高温隧道窑中烧成，具体烧成过程为：从室温以2℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1280～1310℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃并保温1h，再以6℃/min降温至500℃并保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例27

本实施例为实施例9中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将1吨铝硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

(2)将0.6kg分散剂、80kg矿化剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入1吨的水，球磨混合1h得混合料(其中固体颗粒粒径≦44μm)，然后超声振荡(超声功率1000W)8min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为氧化锆球，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5；料/球重量比为1：1.2；

(4)将1.5kg发泡剂、15kg无机固化剂、5kg有机固化剂、6kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为4m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以75m/s的线速度快速混合5min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入铝合金模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、93％的环境中养护0.6h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)利用微波干燥法脱除坯体中的水分，微波频率为2450MHz，微波干燥时间为1h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.0MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入微波窑炉中烧成，具体烧成过程为：从室温以5℃/min的升温速率升至500℃，再以30℃/min升温至1000℃，保温0.5h，再以30℃/min升温至1280～1310℃，保温1h，后以20℃/min降温至1100℃并保温0.5h，再以30℃/min降温至500℃并保温0.5h，最后以10℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例28

本实施例为实施例10中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.1吨氧化铝质原料、0.9吨铝硅质原料倒入强制式搅拌机中并干混15min得基础料；

(2)将0.6kg分散剂、30kg悬浮剂、70kg矿化剂、20kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入1吨的水，球磨混合1h得混合料(其中固体颗粒粒径≦44μm)，然后超声振荡(超声功率1000W)8min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为氧化锆球质，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5；料/球重量比为1：1.2；

(4)将100kg发泡剂、50kg无机固化剂、8kg有机固化剂、5kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为4m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以70m/s的线速度快速混合3min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入树脂模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、95％的环境中养护0.6h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)将脱模的坯体采用电源加热常压干燥法脱除其中的水分，具体条件为：先以3℃/min升温至30℃并保温3h，再以2℃/min升温至50℃并保温2h，再以3℃/min升温至70℃并保温4h，再以5℃/min升温至90℃并保温4h，再5℃/min升温至110℃并保温12h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.1MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，从室温以4℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1300℃，保温3h，后以10℃/min 降温至1100℃，并在1100℃保温1h，再以6℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例29

本实施例为实施例11中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(2)将0.6kg分散剂、20kg悬浮剂、50kg矿化剂、10kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入1吨的水，球磨混合1h得混合料(其中固体颗粒粒径≦50μm)，然后超声振荡(超声功率1000W)8min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为锆刚玉球，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5，料/球重量比为1：1.2；

(4)将81kg发泡剂、50kg无机固化剂、10kg有机固化剂、4kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为4m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以65m/s的线速度快速混合3min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入橡胶模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、95％的环境中养护0.7h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)将脱模后的坯体采用二氧化碳超临界干燥法脱除其中的水分，具体条件为：二氧化碳的控制压力为9MPa，控制温度在42℃，超临界干燥时间为24h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.2MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，从室温以3℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1450℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温1h，再以6℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例30

本实施例为实施例12中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.05吨氧化铝质原料、0.95吨铝硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

(2)将10kg分散剂、10kg悬浮剂、30kg矿化剂、15kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入1吨的水，球磨混合1h得混合料(其中固体颗粒粒径≦50μm)，然后超声振荡(超声功率1000W)8min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为碳化硅球，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5；料/球重量比为1：1.2；

(4)将51kg发泡剂、50kg无机固化剂、5kg有机固化剂、3kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为4m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以50m/s的线速度快速混合3min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入泡沫模具中，在空气温度和湿度分别为27℃、97％的环境中养护0.6h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)将脱模的坯体采用二氧化碳超临界干燥法脱除其中的水分，具体条件为：二氧化碳的控制压力为9MPa，控制温度在42℃，超临界干燥时间为24h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.0MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，从室温以3℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1550℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温1h，再以6℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例31

本实施例为实施例13中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(2)将0.5kg分散剂、1kg悬浮剂、20kg矿化剂、20kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入0.7吨的水，球磨混合0.6h得混合料(其中固体颗粒粒径≦74μm)，然后超声振荡(超声功率700W)10min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为碳化硅球，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6.5；料/球重量比为1：1.4；

(4)将1kg发泡剂、10kg无机固化剂、8kg有机固化剂、1kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为3m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以40m/s的线速度快速混合3min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入泡沫模具中，在空气温度和湿度分别为30℃、99％的环境中养护0.5h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)将脱模的坯体采用二氧化碳超临界干燥法脱除其中的水分，具体条件为：二氧化碳的控制压力为9MPa，控制温度在42℃，超临界干燥时间为24h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.1MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，从室温以4℃/min的升温速率升至500℃，再以8℃/min升温至1000℃，保温1h，再以3℃/min升温至1650℃，保温3h，后以10℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温1h，再以6℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以2℃/min降温至50℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例32

本实施例为实施例14中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.2吨的氧化铝质原料、0.8吨铝硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

(2)将10kg分散剂、0.1kg矿化剂、20kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(3)将基础料与添加剂倒入滚筒球磨机中，并加入0.36吨的水，球磨混合0.5h得混合料(其中固体颗粒粒径≦74μm)，然后超声振荡(超声功率500W)荡15min得均匀的悬浮料浆；球磨时采用的研磨球为碳化钨球，其中大球

中球

小球

的重量比为1.5：2：6；料/球重量比为1：1.5；

(4)将0.1kg发泡剂、1kg无机固化剂、10kg有机固化剂、0.1kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为3m/s)后把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以30m/s的线速度快速混合10min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入玻璃模具中，在空气温度和湿度分别为35℃、99.9％的环境中养护0.2h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)采用远红外干燥法脱除坯体的液态水，具体条件为：红外线波长选取2.5～30μm，干燥时间为1h，得干燥的多孔坯体，坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.2MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，从室温以3℃/min的升温速率升至500℃，再以5℃/min升温至1000℃，保温0.5h，再以10℃/min升温至1680～1700℃，保温1h，后以10℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温0.5h，再以10℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以5℃/min降温至80℃，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例33

本实施例为实施例15的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其过程与实施例31基本相似，区别仅在于：步骤(1)中将0.72吨的氧化铝质原料、0.28吨氧化硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；步骤(4)中所用无机固化剂为25kg的α-Al ₂O ₃微粉以及25kg SiO ₂微粉；步骤(5)中搅拌浆的线速度为20m/s。

实施例34

本实施例为实施例16中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0.6kg分散剂、20kg悬浮剂、10kg红外遮光剂倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂；

(2)将1吨铝硅质原料与添加剂倒入搅拌机中，并加入1吨的水，搅拌15min得悬浮料浆；

(3)将81kg发泡剂、50kg无机固化剂、10kg有机固化剂、4kg泡孔调节剂混合5min，得均匀的发泡组合物；

(4)将把发泡组合物加入到搅拌机中，然后搅拌桨以65m/s的线速度快速混合3min，得到均匀的泡沫料浆；

(5)将泡沫料浆注入橡胶模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、95％的环境中养护0.7h使其固化，然后脱模得坯体；

(6)将脱模后的坯体采用常压热风干燥法脱除其中的水分，干燥温度控制在40℃～55℃，干燥时间为48h，得干燥多孔坯体；干燥坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧1.0MPa；

(7)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，烧成工艺同实施例29，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例35

本实施例为实施例17中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将0.9吨铝硅质原料以及0.1吨二氧化硅质原料倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料备用；

(2)向搅拌机中加入3吨水，搅拌15min得悬浮料浆；

(3)将6kg发泡剂、20kg有机固化剂、0.5kg泡孔调节剂，混合5min，得均匀的发泡组合物；

(4)把发泡组合物和51kg无机固化剂加入搅拌机中，然后搅拌桨以20m/s的线速度快速混合30min，得均匀的泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入橡胶模具中，在空气温度和湿度分别为25℃、95％的环境中养护1h使其固化，然后脱模得坯体；

(7)将脱模后的坯体采用常压热风干燥法脱除其中的水分，干燥温度控制在40℃～55℃，干燥时间为48h，得干燥多孔坯体；干燥多孔坯体的含水率≦3wt％，耐压强度≧0.7MPa；

(8)将干燥多孔坯体装入梭式窑中烧成，烧成工艺同实施例19，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。

实施例36

本实施例为实施例18中莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其制备工艺基本同实施例23，区别在于其在空气温度和湿度分别为25℃、80％的环境中养护24h才可固化脱模，且坯体采用超临界干燥时，干燥的时间为7h，干燥时间大大延长，坯体干燥后的耐压强度仅0.3MPa。

实施例37

本实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，主晶相为莫来石，莫来石的形貌呈针状，其长度为35～81μm、长径比为36～72，制品的化学组成中氧化铝的质量百分比为44～46％。

(1)将0.1吨工业氧化铝(化学组成中Al ₂O ₃质量百分含量≧98％，粒径≦0.08mm)、0.5吨高岭土(Al ₂O ₃的质量百分含量37～39％，SiO ₂的质量百分含量为58～60％，粒径为0.6～1mm)、0.3吨苏州土、0.1吨蓝晶石倒入强制式搅拌机中干混15min得基础料；

(2)将0.6kg聚酰胺型聚羧酸分散剂(德国巴斯夫)、25kg悬浮剂由膨润土(Al ₂O ₃的质量百分含量为25～27％，SiO ₂的质量百分含量为68～71％，粒径≦0.045mm)、40kgAlF ₃、40kgMnO ₂、10kgY ₂O ₃与10kgCeO ₂、30kgK ₄TiO ₄倒入行星式搅拌机中干混5min得添加剂组合；

(3)悬浮料浆的制备同实施例26；

(4)将50kg铝硅凝胶、11kg乙烯与氯乙烯和月桂酸乙烯酯共聚物(德国瓦克化学，

)、10kg羟丁基甲基纤维素醚(美国陶氏化学)倒入V型混料机混合5min，得均匀混合物；同时将1.6kg硫酸盐型Gemini表面活性剂用发泡机预制成泡沫。

(5)将悬浮料浆注入搅拌机中，预搅拌1min(预搅拌过程中搅拌桨的线速度为4m/s)后将步骤(4)所得混合物和预制泡沫加入搅拌机中，搅拌桨以120m/s线速度快速混合3min，得均匀泡沫料浆；

(6)将泡沫料浆注入铝合金模具，在空气温度和湿度分别为25℃、92％的环境中养护1h使其固化，脱模得坯体；

(7)坯体的干燥和烧成同实施例26，得到莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料。干燥后坯体耐压强度≧0.75MPa；

所用原料中AlF ₃、MnO ₂、Y ₂O ₃、CeO ₂、K ₄TiO ₄均为工业纯，粒径≦5μm。

三、实验例

实验例1

本实验例观测实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料和宏观形貌和显微结构。

实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的宏观照片如图1所示，可以看出，耐火砖整体为白色，烧制过程中无明显杂色出现。

实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的显微结构如图2和图3所示，由图2可以看出，材料中含有大量微米级的球状气孔，进一步结合图3可以看出，该球状气孔的气孔壁上生长大量针状莫来石晶体，其长度为37～45μm、长径比为37～62。

实施例3的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的显微结构如图4所示，其呈现与实施例1的耐火材料基本相似的形貌。

实施例13的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的显微结构如图5所示，其主要形成柱状的莫来石晶体。

实施例14的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的显微结构如图6所示，其体现与实施例13的耐火材料相似的柱状形貌。

实验例2

本实验例对实施例1的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料进行X-射线衍射(XRD)分析，结果如图7所示。

由图7可以看出，材料的主晶相为莫来石相。

实验例3

对实施例1～18及37中的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料进行孔结构测试，采用压汞法测定试样的平均孔径及孔径分布，其中实施例1所制耐火材料的孔径分布图如图8所示；采用GB/T2998-2001测试材料的总气孔率，同时采用GB/T2997-2000测试式样的闭口气孔率。测试结果如表1所示。

表1不同实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的孔结构测试结果

实例编号	平均孔径(μm)	总气孔率(％)	闭口气孔率(％)
实施例1	6.2	93～95	63～69
实施例2	19	88～91	52～57
实施例3	12.3	87～92	58～63
实施例4	7.6	86～91	55～58
实施例5	6.5	83～89	50～52
实施例6	5.7	82～88	45～49
实施例7	1.1	80.3～85	44～47
实施例8	0.1	79.8～83.2	40～43.2
实施例9	1.8	78.6～81.1	39～42.2
实施例10	2.4	76.2～79.5	38～41.2
实施例11	3.5	72.～75.4	37～40.4
实施例12	4.4	65～69	36.6～39
实施例13	6.7	58.6～65.3	36.2～38.7
实施例14	9.5	50.3～55.2	35.5～37.6
实施例15	14.5	45～49.6	35～37.2
实施例16	8.2	71.4～73.7	33.8～35.3
实施例17	19.0	88.5～90.4	42～43
实施例18	46.2	81～85	28～35
实施例37	8.4	82.3～84.1	32～37

实验例4

对实施例1～18及37中的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料进行性能测试，具体测试方法为：根据中国国家标准GB/T2998-2001对式样的体积密度进行测试；耐压强度按照GB/T 3997.2-1998进行测试；重烧线变化率按照GB/T 3997.1-1998进行测试；热导率采用平板导热法按照YB/T4130-2005进行测试。测试结果如表2所示。

表2不同实施例的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的性能指标

由表1和表2可知，本发明的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料具有较好的微纳米尺寸孔径、超低导热、高强度的优点。

对比实施例1～2及18～19可以看出，分散剂的引入可使用水量显著减少；对比实施例3～5可以看出，红外遮光剂的引入显著减小了试样的高温热导率；对比实施例4～5及7～9可以看出，随着泡孔调节剂量的增多，试样的气孔孔径有效减小；对比实施例7～9可以看出，平均孔径的减小使试样的强度显著增强、热导率显著降低；对比实施例9～11及26～28可以看出，随着有机固化剂引入量的增多，干燥后试样坯体的强度逐渐增大；对比实施例5～7及22～24可以看出，随着搅拌线速度的增大，试样的平均孔径明显减小；对比实施例11和16、28和33可以看出，矿化剂的引入使试样中莫来石的尺寸长及长径比大都增大、平均孔径及热导率减小、密度减小、强度升高；对比实施例19～21、24～25、30～31可以看出，研磨球的材质对基础料的研磨效率差别较大，在达到相同球磨效果的情况下，研磨球的硬度和密度越高，则其研磨时间越短，研磨效率越高。对比实施例25和28、29～30可以看出，适当延长球磨的时间，可使基础料粒度有效细化。对比实施例5和18，及23和36可以看出，没有添加有机固化剂时，坯体所需养护时间大大延长，才可实现脱模，且坯体干燥后的强度大为降低，烧后试样的气孔孔径明显增大，密度和热导率升高，总气孔率、闭口气孔率及强度均显著下降。比实施例8和37可以看出，当对发泡剂采用预发泡时，泡沫料浆的搅拌时间缩短，但坯体的养护时间延长，且坯体干燥后的强度降低，烧后制品的气孔平均孔径增大，总气孔率和高温热导率升高，闭口气孔率、体积密度和强度下降。

综上，本发明通过调控各原料用量及工艺，在气孔结构、力学和隔热性能方面可实现可控可调，而且通过在莫来石质绝隔热耐火材料中微纳米尺寸气孔结构的构筑，可在保证材料气孔率及体积密度与现有技术相近的情况下，表现出更加优异的力学和绝隔热性能，在实际工程及技术应用中具有更好的实践意义，使其非常适用于冶金、石化、建材、陶瓷、机械等行业用工业窑炉的热面衬里、背衬及填充密封与隔热材料，还可适用于发动机引擎的隔热部件及军工和航空航天等领域。

Claims

一种莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料由基础料、添加料和水制成；制品化学组成中Al ₂O ₃的质量百分含量为25～72％，或者为35～71.8％，或者为40～70％，或者为45～68％，或者为55～65％，或者为58～63％；

所述基础料由以下质量分数的组分组成：铝硅质原料0～100％，氧化铝质原料0～72％，二氧化硅质原料0～70％；

所述添加料至少包括发泡料，使用或不使用添加剂；所述发泡料由发泡剂、无机固化剂、有机固化剂和泡孔调节剂组成，以基础料的质量为基准，发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂的添加量分别为0.01～10％、0.1～20％、0.1～2％、0.01～1％；使用添加剂时，所述添加剂选自分散剂、悬浮剂、矿化剂、红外遮光剂中的一种或两种以上组合，以基础料的质量为基准，矿化剂的添加量不大于10％，红外遮光剂的添加量不大于10％；

所述水的质量为基础料质量的30～300％。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的平均孔径为0.1～19μm，体积密度为0.25～1.5g/cm ³，总气孔率为45～95％，闭口气孔率为35～70％，常温下耐压强度为1～160MPa，室温下的热导率为0.027～0.15W/(m·K)，350℃下的热导率为0.03～0.19W/(m·K)，1100℃下的热导率为0.05～0.28W/(m·K)。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的主晶相为莫来石相，莫来石晶体的形貌为针状或柱状，长度为5～200μm，长径比≧5。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述发泡剂为表面活性剂和/或蛋白质型发泡剂，发泡倍数为8～60倍；所述表面活性剂选自阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、Gemini型表面活性剂、Bola型表面活性剂、Dendrimer型表面活性剂中的一种或多种；所述蛋白质型发泡剂为动物蛋白发泡剂、植物蛋白发泡剂和/或污泥蛋白发泡剂。
如权利要求1或4所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述发泡剂选自季铵型Gemini表面活性剂、半环型Bola表面活性剂、羧酸盐型Gemini表面活性剂、月桂酸酰胺丙基磺基甜菜碱、十二醇聚氧乙烯醚羧酸钠、ɑ-烯烃磺酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、硫酸盐型Gemini表面活性剂、聚醚型Dendrimer表面活性剂、植物蛋白发泡剂、污泥蛋白发泡剂、动物蛋白发泡剂、十二烷基苯磺酸钠、聚酰胺型Dendrimer表面活性剂、双链型Bola表面活性剂中的一种或多种。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述无机固化剂为氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硅铝溶胶、氧化硅凝胶、氧化铝凝胶、硅铝凝胶、Al ₂O ₃微粉、SiO ₂微粉、硅酸二钙、二铝酸钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、七铝酸十二钙、铝酸一钙、磷酸铝、水玻璃、软质结合黏土中的一种或多种；无机固化剂颗粒的平均粒径≦5μm；

所述有机固化剂选自水溶性聚合物树脂、低甲氧基果胶、鹿角菜胶、卡拉胶、羟丙基瓜尔胶、刺槐树胶、刺槐豆胶、结冷胶、可得然胶、海藻酸盐、魔芋胶、分散乳胶中的一种或多种；所述水溶性聚合物树脂选自醋酸乙烯酯与乙烯共聚物、醋酸乙烯酯均聚物、丙烯酸酯聚合物、乙烯与乙酸乙烯酯共聚物、乙烯与氯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯与叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯与苯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和氯乙烯共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和丙烯酸酯共聚物、异丁烯与马来酸酐共聚物、乙烯与氯乙烯和月桂酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和高级脂肪酸共聚物、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯与乙烯和月桂酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯与叔碳酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述泡孔调节剂选自纤维素醚、淀粉醚、木质纤维素、皂素中的一种或多种。
如权利要求7所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述纤维素醚选自水溶性纤维素醚、甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚、羧甲基甲基纤维素醚、羧甲基乙基纤维素醚、羧甲基羟甲基纤维素醚、羧甲基羟乙基纤维素醚、羧甲基羟丙基纤维素醚、羧甲基羟丁基纤维素醚、羟甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、羟乙基乙基纤维素醚、乙基纤维素醚、乙基甲基纤维素醚、丙基纤维素醚、羟丙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟丙基乙基纤维素醚、羟丙基羟丁基纤维素醚、羟丁基甲基纤维素醚、磺酸乙基纤维素醚中的一种或多种。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述矿化剂为ZnO、Fe ₂O ₃、V ₂O ₅、SiF ₄、AlF ₃、AlF ₃·3H ₂O、MnO ₂、TiO ₂、CuO、CuSO ₄、MgO、SrO、BaO、WO ₃、Er ₂O ₃、Cr ₂O ₃、La ₂O ₃、YbO、Y ₂O ₃、CeO ₂中的一种或多种。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述红外遮光剂为金红石、TiO ₂、TiC、K ₄TiO ₄、K ₂Ti ₆O ₁₃、Sb ₂O ₃、Sb ₂O ₅、ZrO ₂、CoO、Co(NO ₃) ₂、CoCl ₂、NiCl ₂、Ni(NO ₃) ₂、ZrSiO ₄、Fe ₃O ₄、B ₄C、SiC中的一种或多种。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，以基础料的质量为基准，分散剂的添加量不大于1％，悬浮剂的添加量不大于10％；所述分散剂为聚羧酸类分散剂、聚羧酸醚分散剂、磺化蜜胺缩聚物、萘系分散剂、木质素磺酸盐类分散剂、乙二胺四乙酸钠、三聚氰胺甲醛缩聚物、三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠、柠檬酸钠、磷酸钠、碳酸钠中的一种或多种；

所述悬浮剂为膨润土、海泡石、凹凸棒、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、壳聚糖、韦兰胶、琼脂、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸胺、聚乙烯吡咯烷酮、干酪素、十六醇、蔗糖、糊精、微晶纤维素、纤维素纤维、纤维素纳米晶、可溶性淀粉中的一种或多种。
根据权利要求1所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料，其特征在于，所述铝硅质原料为烧结莫来石、电熔莫来石、高岭土、铝矾土、铝硅系均质料、煤矸石、蓝晶石、红柱石、硅线石、叶蜡石、钾长石、钠长石、钙长石、钡长石、瓷石、碱石、云母、锂辉石、珍珠岩、蒙脱石、伊利石、埃洛石、迪开石、焦宝石、黏土、广西白土、苏州土、木节土、粉煤灰、漂珠中的一种或多种；所述铝硅质原料中氧化铝的质量百分含量为18～90％，二氧化硅的质量百分含量为8～75％；

所述氧化铝质原料为β-Al ₂O ₃、γ-Al ₂O ₃、δ-Al ₂O ₃、χ-Al ₂O ₃、κ-Al ₂O ₃、ρ-Al ₂O ₃、θ-Al ₂O ₃、η-Al ₂O ₃、α-Al ₂O ₃、工业氧化铝、工业Al(OH) ₃、电熔刚玉粉、烧结刚玉粉、板状刚玉粉、氢氧化铝、勃姆石、水铝石、正丁醇铝、异丙醇铝、仲丁醇铝、六水合氯化铝、九水合硝酸铝中的一种或多种；所述氧化铝质原料中氧化铝的质量百分含量为65～99.9％；

所述二氧化硅质原料为ɑ-石英、β-石英、ɑ-鳞石英、β-鳞石英、ɑ-方石英、β-方石英、脉石英、砂岩、石英岩、燧石、胶结硅石、河砂、海砂、白炭黑、硅藻土、硅微粉、稻壳、碳化稻壳、稻壳灰、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种；所述二氧化硅质原料中二氧化硅的质量百分含量为28～99％。
一种如权利要求1～12中任一项所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)在使用添加剂时，将基础料、添加剂在水中分散成悬浮料浆；在不使用添加剂时，将基础料在水中分散成悬浮料浆；

b)将发泡剂、无机固化剂、有机固化剂、泡孔调节剂与悬浮料浆进行搅拌剪切发泡，制得泡沫浆料；

c)将泡沫料浆注入模具中养护，脱模后得到坯体；坯体干燥后在1100～1700℃的温度下烧制。
根据权利要求13所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述悬浮料浆中固体颗粒的平均粒径不高于1mm，或不高于74μm，或不高于44μm，或不高于30μm。
根据权利要求13所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其特征在于，步骤b)中搅拌发泡采用搅拌桨高速搅拌剪切发泡，搅拌桨外缘的线速度为20～200m/s，或50～200m/s，或80～200m/s，或100～200m/s，或150～200m/s。
根据权利要求13所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其特征在于，步骤c)中，养护环境中的空气温度为1～40℃，湿度为50～99.9％；养护时间为0.2～3.5h。
根据权利要求13所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其特征在于，步骤c)中，坯体干燥选自常压干燥、超临界干燥、冷冻干燥、真空干燥、红外干燥、微波干燥中的一种或两组以上的组合；坯体干燥至坯体含水率≦3wt％；坯体干燥后的耐压强度≧0.7MPa。
根据权利要求13～17中任一项所述的莫来石质微纳孔绝隔热耐火材料的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述烧制具体为：以1～5℃/min升温至500℃，再以5～30℃/min升温至1000℃，保温0.5～1.5h，再以1～30℃/min升温至1200～1700℃，保温1～10h，后以10～20℃/min降温至1100℃，并在1100℃保温0.5～1.5h，再以5～30℃/min降温至500℃，于500℃保温0.5h，最后以1～10℃/min降温至50～80℃。