一種無機纖維隔熱材料及其製備方法

2023-05-25 06:36:56 2

一種無機纖維隔熱材料及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種無機纖維隔熱材料的製備方法，其工藝步驟是：將預燒後的無機纖維浸入漿料內進行加壓或真空條件處理，再將浸漬後的纖維置於模具中加壓成型，最後經乾燥處理後而製得。其中所使用的浸漬漿料由下列重量配比的原料組成：10~50wt.%無機結合劑，0.1~10wt.%添加劑以及20~95wt.%水。無機結合劑是矽溶膠或其它以矽為主要元素的無機結合劑和鋁溶膠兩種，或其中任意一種。添加劑是鈦白粉和六鈦酸鉀晶須兩種，或其中任意一種。本發明所製備的無機纖維隔熱材料操作簡便、成本低，可使用機械設備進行切、削、鑽等加工，也可製成其它異型製品，製品內外強度分布均勻，施工方便，高溫使用性能好。
【專利說明】一種無機纖維隔熱材料及其製備方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及陶瓷纖維隔熱材料領域。

【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的高速發展，全球能源消耗急劇上升，能源緊缺己成為世界範圍性的問題。隔熱材料作為能源節約最有效的措施之一，已得到充分關注和廣泛研究。在工業中採用良好的隔熱材料有利於減少產品能耗，降低生產成本，增長設備使用壽命等，具有可觀的社會經濟效益。在軍工及航空航天領域，其器件使用環境苛刻，要求其熱防護系統不僅具有高效的隔熱性能，還必須具備耐更高溫、高可靠性及輕質高效等特徵。因此，開展耐高溫、高效隔熱的複合隔熱材料的研究，無論對於民用還是軍用裝備都具有重要的現實意義。
[0003]目前，根據國內外隔熱材料研究的發展現狀，隔熱性能最好的屬於納米Si02氣凝膠及在此基礎上製備的複合體系。但其製備過程複雜，工藝難於控制，難於批量生產，且力學性能較差。另外，無機纖維及其複合製品也能夠達到較優異的隔熱性能，並且產品易於成型，可製成氈狀或紙狀，實用性較強。但由於有機粘結劑的使用，一定溫度下有機粘結劑的分解和燒失會造成使用環境的惡化，力學性能嚴重下降或完全喪失。
[0004]傳統的陶瓷纖維板對一定波段內的紅外線不具遮擋能力，因此，這一波段的輻射熱能量將幾乎穿過隔熱板。在高溫條件下，相對於骨架引起的固相傳導和材料內部的氣體分子碰撞引起的氣相傳導來說，氣凝膠的輻射熱傳導在總熱導率中佔有相當大的比例。當作為隔熱材料在高溫環境中，尤其是冷熱面溫差大於100°c時，其熱導率將大大增加。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於克服上述【背景技術】中的不足之處而提供一種無機纖維隔熱材料的製備方法。該方法工藝簡單，操作方便，成本低，所得產品可以是異型件且具有機械性能好，施工方便，保溫隔熱綜合性能優異等特點。
[0006]本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的:一種無機纖維隔熱材料，由預燒後的無機纖維浸入漿料內進行加壓或抽真空條件處理，再將浸潰後的纖維置於模具中加壓成型，最後經乾燥處理後製備而成。
[0007]其中，無機纖維是矽酸鋁纖維棉、纖維紙、纖維布、纖維毯、纖維氈或玻璃纖維。
[0008]其中，浸潰漿料是由無機結合劑、添加劑以及水組成，其重量配比為:l(T50wt.%無機結合劑，0.1?1wt.%添加劑以及20?95wt.%水。
[0009]其中，無機結合劑為矽溶膠或其它以矽為主要元素的無機結合劑和鋁溶膠兩種，或其中任意一種。
[0010]其中，在於添加劑為鈦白粉和六鈦酸鉀晶須兩種，或其中任意一種。
[0011]一種製備上述無機纖維隔熱材料的製作方法，其工藝步驟為:
(1)無機纖維的預燒:將矽酸鋁纖維材料作為基材，在30(T50(TC下進行預燒；
(2)漿料製備:將無機結合劑、添加劑以及水相互混合，攪拌均勻製成漿料； (3)吸漿浸潰處理:將預燒後的纖維材料浸入漿料內，同時輔以真空條件、加壓、超聲波振蕩或機械振動確保纖維充分吸收漿料；
(4)成型:將吸漿浸潰處理後的纖維置於不同形狀的模具中，再施與一定壓力成型；
(5)乾燥:將成型後的纖維製品及模具置於9(T150°C下脫水乾燥，乾燥優先選擇微波乾燥；
(6)脫模:脫掉模具，即可得到成品。
[0012]該方法具有工藝簡單，操作方便，成本低等優點。

【具體實施方式】
[0013]實施例1:取2Kg矽溶膠、0.0lKg鈦白粉以及2Kg水，進行充分攪拌混合製成漿料；然後將500°C預燒後的矽酸鋁纖維浸入混合漿料中，同時輔以0.0lMPa的真空條件；隨後利用模具對吸漿浸潰處理後的矽酸鋁纖維進行人工加壓成型獲得不同尺寸、形貌的纖維製品；再將成型後的纖維製品連同模具一起在110°C下乾燥脫水處理；最後脫掉模具，即可得到本發明所述的無機纖維隔熱材料。
[0014]實施例2:取IKg鋁溶膠、0.02Kg鈦白粉以及3Kg水，進行充分攪拌混合製成漿料，然後將300°C預燒後的玻璃纖維浸入混合漿料中，同時輔以0.0lMPa的真空條件以及機械振動處理，隨後利用模具對吸漿浸潰處理後的玻璃纖維進行人工加壓成型獲得不同尺寸、形貌的纖維製品；再將成型後的纖維製品連同模具一起在100°C下乾燥脫水處理；最後脫掉模具，即可得到本發明所述的無機纖維隔熱材料。
[0015]實施例3:取IKg矽溶膠、IKg鋁溶膠、0.0lKg鈦白粉以及2Kg水，進行充分攪拌混合製成漿料，然後將500°C預燒後的矽酸鋁纖維浸入混合漿料中，同時輔以0.0lMPa的真空條件以及超聲波振蕩處理，隨後利用模具對吸漿浸潰處理後的玻璃纖維進行人工加壓成型獲得不同尺寸、形貌的纖維製品；再將成型後的纖維製品連同模具一起在120°C下乾燥脫水處理；最後脫掉模具，即可得到本發明所述的無機纖維隔熱材料。
【權利要求】
1.一種無機纖維隔熱材料，由預燒後的無機纖維浸入漿料內進行加壓或抽真空條件處理，再將浸潰後的纖維置於模具中加壓成型，最後經乾燥處理後製備而成。
2.根據權利要求1所述的無機纖維隔熱材料，其特徵在於無機纖維是矽酸鋁纖維棉、纖維紙、纖維布、纖維毯、纖維氈或玻璃纖維。
3.根據權利要求1所述的無機纖維隔熱材料，其特徵在於浸潰漿料是由無機結合齊U、添加劑以及水組成，其重量配比為:l(T50wt.%無機結合劑，0.flOwt.%添加劑以及20?95wt.% 水。
4.根據權利要求3所述的無機纖維隔熱材料，其特徵在於無機結合劑為矽溶膠或其它以矽為主要元素的無機結合劑和鋁溶膠兩種，或其中任意一種。
5.根據權利要求3所述的無機纖維隔熱材料，其特徵在於添加劑為鈦白粉和六鈦酸鉀晶須兩種，或其中任意一種。
6.一種無機纖維隔熱材料的製備方法，其特徵在於:一種製備權利要求1至5中任一項所述的無機纖維隔熱材料的製作方法，其工藝步驟為: (1)無機纖維的預燒:將矽酸鋁纖維材料作為基材，在30(T50(TC下進行預燒； (2)漿料製備:將無機結合劑、添加劑以及水相互混合，攪拌均勻製成漿料； (3)吸漿浸潰處理:將預燒後的纖維材料浸入漿料內，同時輔以真空條件、加壓、超聲波振蕩或機械振動確保纖維充分吸收漿料； (4)成型:將吸漿浸潰處理後的纖維置於不同形狀的模具中，再施與一定壓力成型； (5)乾燥:將成型後的纖維製品及模具置於9(T150°C下脫水乾燥，乾燥優先選擇微波乾燥； (6)脫模:脫掉模具，即可得到成品。
【文檔編號】C04B28/24GK104513050SQ201310450914
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】孫杰, 馬道平, 孫志傑, 張宗科, 梁志偉 申請人:佛山市順德區北航先進技術產業基地有限公司, 佛山市順德區恆銪材料科技有限公司