專利名稱：降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷纖維組合物，屬于耐高溫纖維板領(lǐng)域，尤其 是一種降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物及其制備工藝。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的高溫陶瓷纖維隔熱材料是一種硅酸鋁系纖維，以氧化鋁、
氧化硅為主要原料，以其可在100(TC以上長期使用的耐火特性可取 代傳統(tǒng)的重質(zhì)耐火材料。目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的陶瓷纖維耐火材料普遍 只能達(dá)到耐140(TC的高溫，而超過140(TC的耐火材料一般只能選用 高溫度等級的耐火磚，這使得陶瓷纖維的應(yīng)用受到了限制。
公開號CN1050371提供了一種早期的耐火保溫纖維板的制造方 法，在硅酸鋁纖維或高鋁纖維中加入粘結(jié)劑溶液攪拌，經(jīng)機(jī)壓、干燥 制成成品，其中加入填料高鋁硅酸鋁細(xì)粉，無機(jī)粘結(jié)劑為硅溶膠或鋁 溶膠，另可加入有機(jī)粘結(jié)劑陽離子淀粉。
申請?zhí)?00410014643.8也公開了一種陶瓷纖維板及其生產(chǎn)工 藝，其主要特點(diǎn)是將多層陶瓷纖維紙，之間設(shè)有粘結(jié)劑層，通過加壓 制成。
但以上兩種工藝脫模時變性嚴(yán)重，表面凹凸不平，烘干過程中無 機(jī)粘結(jié)劑向表面遷移，制品表面硬內(nèi)部軟，經(jīng)機(jī)壓后，除去了表面大 部分無機(jī)粘結(jié)劑，而有機(jī)粘結(jié)劑在30(TC逐漸失去作用，使纖維結(jié)合 力降低。
針對上述不足，申請?zhí)?00410012610. X公開了一種硅酸鋁耐火
纖維板的制備工藝，以硅酸鋁耐火纖維、有機(jī)粘結(jié)劑、無機(jī)粘結(jié)劑和 添加劑為原料按100: 5 8: 1 6: 5 6.5的比例混合，其中有機(jī)、 無機(jī)粘結(jié)劑與公開號CN1050371無異，添加劑為氧化鋁微粉。采用該 工藝無需機(jī)械加工，而采用對棉漿進(jìn)行真空吸濾成型，經(jīng)過高溫烘干， 可得到內(nèi)外強(qiáng)度一致的纖維板。
但是，上述工藝依然未能解決纖維板耐超高溫的問題，由于纖維 隔熱材料在超高溫時都會有不同程度的收縮而產(chǎn)生裂縫，故影響了產(chǎn) 品的使用性能，這也是傳統(tǒng)的陶瓷纖維板無法應(yīng)用于超高溫環(huán)境的原 因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種降低高溫線變化的陶 瓷纖維組合物，該陶瓷纖維組合物可耐達(dá)170(TC高溫，且在超高溫 狀態(tài)下有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明所要解決的又一技術(shù)問題在于提供一種上述陶瓷纖維組 合物的制備方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種降低高溫線 變化的陶瓷纖維組合物，由基體與粘結(jié)劑和抗氧劑組合而成，基體按
重量百分比(％)計(jì)包括下述組分 氧化鋁纖維棉 60 70 添加劑 3 8 膨脹劑 12 18 標(biāo)準(zhǔn)散棉 12 18;
所述的粘結(jié)劑包括無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，無機(jī)粘結(jié)劑占基體 18 22 (重量)％，有機(jī)粘結(jié)劑占基體4 6 (重量)％，抗氧劑占
基體0.01 0.03 (重量)％。
所述的氧化鋁纖維棉為多晶氧化鋁纖維棉，其中，三氧化二鋁含 量不小于95%。氧化鋁纖維棉的用量可以為60， 62， 63， 64， 65， 66， 67， 68， 70%。
所述的添加劑為經(jīng)燒結(jié)的氧化鋁粉、高鋁礬土熟料中的一種或其 組合，用量具體可以是3， 4， 5， 6， 7， 8%。
所述的膨脹劑為鋯英砂、電熔白剛玉、鎂鉻砂中的一種或其組合， 用量具體可以是12， 13， 14， 14.5， 15， 15.5， 16， 18%。
所述的標(biāo)準(zhǔn)散棉為硅酸鋁纖維，用量具體可以是12， 13， 14， 15， 16， 17， 18%。
所述的無機(jī)粘結(jié)劑為硅溶膠、水玻璃、鋁溶膠中的一種或其組合， 用量具體可以是18， 19， 19.5， 20， 20.5， 21， 22%。
所述的有機(jī)粘結(jié)劑為陽離子淀粉、羧甲基纖維素鈉中的一種或其 組合，用量具體可以是4， 4.5， 5， 5.2， 5.5， 5.8， 6%。
所述的抗氧劑為雙氧水或次氯酸鈉，用量具體可以是0.01， 0.015， 0.02， 0.025， 0.03%。
針對上述降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物的制備方法，包括下
述步驟
第一步:將各組分按配方稱量；
第二步在打漿池中加入適量水，投入氧化鋁纖維棉，剪切纖維棉至 20mm以下；
第三步加入氧化鋁纖維棉、添加劑、膨脹劑、標(biāo)準(zhǔn)散棉，充分?jǐn)嚢?均勻；
第四步將無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑加入適量水，攪拌均勻后，加入 打漿池中，充分?jǐn)嚢瑁?br> 第五步加入抗氧劑，攪拌均勻，制得棉槳；
第六步將棉將送至成型池中真空成型，濕修整、脫模、烘干水份， 成品。 本發(fā)明的有益效果是
1、 本發(fā)明的陶瓷纖維板以氧化鋁纖維為主要原料,可耐超高溫達(dá)1700 °C，且在該高溫下具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性；
2、 無需機(jī)械壓制，直接真空成型，制品內(nèi)外強(qiáng)度均勻一致；
3、 加入添加劑可使陶瓷纖維板在超高溫工況下線收縮小，膨脹劑可 使陶瓷纖維板在超高工況下有微量的膨脹，而兩者同時添加，使得本 發(fā)明的陶瓷纖維板耐高溫性能大大提高；
4、 本發(fā)明的陶瓷纖維板具有降低高溫線變化的特性，廣泛應(yīng)用于1700 'C以下急速升溫的小型加熱爐和電子行業(yè)、磁性材料、陶瓷行業(yè)的燒 成爐。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，由基體與粘結(jié)劑和抗氧 劑組合而成，基體按重量百分比計(jì)包括下述組分 氧化鋁纖維棉 65 添加劑 5 膨脹劑 15 標(biāo)準(zhǔn)散棉 15;
所述的粘結(jié)劑包括無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，無機(jī)粘結(jié)劑占基體 20%,有機(jī)粘結(jié)劑占基體5.2%，抗氧劑占基體0.02%。
制備方法包括下述步驟
第一步將各組分按上述配方稱量；
第二步在打漿池中加入適量水，投入氧化鋁纖維棉，剪切纖維棉至 20mm以下；
第三步加入標(biāo)準(zhǔn)散棉、添加劑、膨脹劑、標(biāo)準(zhǔn)散棉，充分?jǐn)嚢杈鶆? 第四步將無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑加入適量水，攪拌均勻后，加入
打漿池中，充分?jǐn)嚢瑁?第五步加入抗氧劑，攪拌均勻，制得棉漿；
第六步將棉將送至成型池中真空成型，濕修整、脫模、烘干水份， 成品。
其中，所述的氧化鋁纖維棉為多晶氧化鋁纖維棉，其中，三氧化 二鋁含量不小于95%;
所述的添加劑為經(jīng)燒結(jié)的氧化鋁粉；
所述的膨脹劑為鋯英砂；
所述的標(biāo)準(zhǔn)散棉為硅酸鋁纖維；
所述的無機(jī)粘結(jié)劑為硅溶膠；
所述的有機(jī)粘結(jié)劑為陽離子淀粉；
所述的抗氧劑為雙氧水。 實(shí)施例2
其余均與實(shí)施例1相同，氧化鋁纖維棉的用量可以為60， 62， 63， 64, 65， 66， 67， 68， 70%;添加劑用量可以是3， 4， 5， 6， 7， 8%;膨脹劑用量可以是12， 13， 14， 14.5， 15， 15.5， 16， 18
標(biāo)準(zhǔn)散棉用量可以是12， 13， 14， 15， 16， 17， 18%;無機(jī)粘 結(jié)劑用量可以是18， 19， 19.5， 20， 20.5， 21， 22%;有機(jī)粘結(jié)劑 用量可以是4， 4.5， 5， 5.2， 5.5， 5.8， 6%;抗氧劑用量可以是 0.01， 0.015， 0.02， 0.025， 0.03%。所述的添加劑為高鋁礬土熟料，
膨脹劑為電熔白剛玉與鎂鉻砂的組合物，無機(jī)粘結(jié)劑為水玻璃與鋁溶 膠的組合物。
權(quán)利要求
1、一種降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，由基體與粘結(jié)劑和抗氧劑組合而成，基體按重量百分比(％)計(jì)包括下述組分氧化鋁纖維棉 60～70添加劑 3～8膨脹劑 12～18標(biāo)準(zhǔn)散棉 12～18；所述的粘結(jié)劑包括無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，無機(jī)粘結(jié)劑占基體18～22％，有機(jī)粘結(jié)劑占基體4～6％，抗氧劑占基體0.01～0.03％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，其特 征在于..所述的氧化鋁纖維棉為多晶氧化鋁纖維棉，其中，三氧化二 鋁含量不小于95%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，其特 征在于所述的添加劑為經(jīng)燒結(jié)的氧化鋁粉、高鋁礬土熟料中的一種 或其組合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，其特 征在于所述的膨脹劑為鋯英砂、電熔白剛玉、鎂絡(luò)砂中的一種或其 組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，其特征在于所述的標(biāo)準(zhǔn)散棉為硅酸鋁纖維。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，其特征在于所述的無機(jī)粘結(jié)劑為硅溶膠、水玻璃、鋁溶膠中的一種或其組合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，其特 征在于所述的有機(jī)粘結(jié)劑為陽離子淀粉、羧甲基纖維素鈉中的一種或其組合。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，其特征在于所述的抗氧劑為雙氧水或次氯酸鈉。
9、 針對權(quán)利要求1所述的降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物的制備 方法，包括下述步驟第一步將各組分按配方稱量；第二步在打漿池中加入適量水，投入氧化鋁纖維棉，剪切纖維棉至 20mm以下；第三步加入標(biāo)準(zhǔn)散棉、添加劑、膨脹劑，充分?jǐn)嚢杈鶆?；第四步將無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑加入適量水，攪拌均勻后，加入打漿池中，充分?jǐn)嚢瑁?第五步加入抗氧劑，攪拌均勻，制得棉漿；第六步將棉將送至成型池中真空成型，濕修整、脫模、烘干水份、 成品。
全文摘要
一種降低高溫線變化的陶瓷纖維組合物，由基體與粘結(jié)劑和抗氧劑組合而成，基體按重量百分比計(jì)包括下述組分氧化鋁纖維棉60-70％；添加劑3-8％；膨脹劑12-18％；標(biāo)準(zhǔn)散棉12-18％；所述的粘結(jié)劑包括無機(jī)粘結(jié)劑和有機(jī)粘結(jié)劑，無機(jī)粘結(jié)劑占基體18-22(重量)％，有機(jī)粘結(jié)劑占基體4-6％，抗氧劑占基體0.01-0.03％。優(yōu)點(diǎn)是氧化鋁纖維為主要原料，可耐超高溫達(dá)1700℃，高溫下具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，直接真空成型，制品內(nèi)外強(qiáng)度均勻一致，加入添加劑可使陶瓷纖維板在超高溫工況下線收縮小，膨脹劑可使陶瓷纖維板在超高工況下有微量的膨脹，同時添加，耐高溫性能大大提高，具有降低高溫線變化的特性，應(yīng)用于急速升溫的小型加熱爐、燒成爐。
文檔編號C04B35/10GK101182192SQ20071017054
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者王明權(quán) 申請人:上海伊索熱能技術(shù)有限公司