專利名稱：無機結(jié)合陶瓷纖維板的制作方法
無機結(jié)合陶瓷纖維板技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于陶瓷纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無機結(jié)合陶瓷纖維板。
技術(shù)背景
傳統(tǒng)的陶瓷纖維板，在生產(chǎn)過程中都需要加入少量的淀粉等有機結(jié)合劑，使得陶瓷纖維板具有一定的強度。有機結(jié)合劑的優(yōu)點是附著力強和粘結(jié)強度高，但有機結(jié)合劑在 300-80(TC會發(fā)生碳化，從而產(chǎn)生濃煙，具有刺激性氣味。隨著陶瓷窯爐、家電行業(yè)等進一步開發(fā)，這些領(lǐng)域更希望使用不含有任何有機結(jié)合劑的陶瓷纖維板，以滿足其使用過程中不燃、無煙無味的特殊要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，采用無機結(jié)合劑來代替有機結(jié)合劑，從而在高溫工況下無污染氣體揮發(fā)，滿足在使用過程中不燃、無煙無味的特殊要求。
本發(fā)明所述的一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，由下列重量份數(shù)的原料制成
陶瓷纖維50-70份活性硅酸鈣漿料600-1000份助濾劑0.4-0.8份水950-2500 份。
其中，所使用的陶瓷纖維可以是標(biāo)準(zhǔn)型硅酸鋁纖維，這種纖維是以煤系高嶺土熟料(俗稱煤矸石)為主要原材料，采用電阻爐熔融經(jīng)過離心甩絲成纖工藝制備的。也可以是高純型硅酸鋁纖維或高鋁型硅酸鋁纖維，這兩種纖維均是以高溫氧化鋁粉和石英粉組成的合成料為主要原材料，采用電阻爐熔融經(jīng)過甩絲或噴吹成纖工藝制備的。
所述的助濾劑優(yōu)選為聚合氯化鋁或硫酸鋁。
所述的活性硅酸鈣漿料中的固體質(zhì)量含量優(yōu)選為5 %，活性硅酸鈣漿料中的固體成分為硬硅鈣石晶體或托貝莫來石晶體，其化學(xué)式分別為6Ca0 ^SiO2 ·Η20、 5Ca0 · 6Si02 · 5H20。
活性硅酸鈣漿料是一種水熱合成的結(jié)合劑，即是在動態(tài)水熱處理過程中形成的無機結(jié)合劑首先按照硬硅鈣石或者托貝莫來石的組成將石英砂、石灰和催化劑進行配料，催化劑選用氯氧化鋯或水玻璃，將水與配料裝入球磨機進行濕磨，當(dāng)漿料中的固體粒度達到 1000目以上時，泵送到反應(yīng)釜中，通過高溫高壓反應(yīng)水熱合成活性硅酸鈣漿料，水熱合成的溫度為180-200°c，水熱合成的壓力為0. 8-1. 2MPa，攪拌速度為250-300r/min?；钚怨杷徕}漿料是按以下化學(xué)反應(yīng)方程式進行的，生成硬硅鈣石或托貝莫來石結(jié)合劑
6Ca0+6Si02+nH20 = 6Ca0 · 6Si02 · H2O (硬硅鈣石)+ (n_l) H2O
5Ca0+6Si02+nH20 = 5Ca0 · 6Si02 · 5H20 (托貝莫來石)+ (n_5) H2O
本發(fā)明所述的一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，優(yōu)選由下列重量份數(shù)的原料制成
陶瓷纖維65份活性硅酸鈣漿料700份助濾劑0.5份水1750份。
本發(fā)明在制備時可以采用真空吸濾壓制成型工藝或者注漿壓制成型工藝。其中， 真空吸濾壓制成型工藝為真空吸濾成型和壓制成型兩步法成型工藝，即首先通過真空吸濾成型法將溫度為50-100°C的料漿成型為濕坯，然后再通過300噸的液壓機將成型后的濕坯壓制到所需厚度和體積密度的產(chǎn)品；注漿壓制成型工藝為注漿和壓制成型一步法成型工藝，即首先將溫度為50-100°C的料漿注入模具，然后再通過300噸的液壓機將料漿直接壓制到所需厚度和體積密度的產(chǎn)品。
本發(fā)明的優(yōu)點在于
(1)從產(chǎn)品性價比等方面綜合考慮，本發(fā)明研制出的陶瓷纖維板，與傳統(tǒng)的微孔硅酸鈣板相比較，盡管本發(fā)明的產(chǎn)品成本略有提高，但產(chǎn)品的使用溫度和韌性也大大地提高了，因為陶瓷纖維是本產(chǎn)品的主成分，而活性硅酸鈣僅僅是作為結(jié)合劑來使用，毫無疑問， 這種無機結(jié)合的陶瓷纖維板，其使用溫度和韌性要遠遠地高于傳統(tǒng)的微孔硅酸鈣板。
(2)本發(fā)明的陶瓷纖維板不含有甲醛等有機毒性揮發(fā)物，屬于純無機材料，綠色環(huán)保，在高溫下使用無污染氣體揮發(fā)，提高了生活與工作環(huán)境的質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1
一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，其組成比例為標(biāo)準(zhǔn)型硅酸鋁纖維40kg，托貝莫來石晶體質(zhì)量含量5%的活性硅酸鈣漿料350kg，硫酸鋁0. 3kg。將上述原料加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為2mm，然后加入水，使?jié){料濃度保持在3. 0%，然后采用真空成型設(shè)備進行成型，尺寸為920X620X65mm，成型完畢后產(chǎn)品放入300噸液壓機中壓制成型， 使?jié)衽骱穸扔?5mm壓縮到50mm，再送入烘箱烘干，再經(jīng)過切割，最終得到產(chǎn)品。本實施例產(chǎn)品化學(xué)成份如下A1203 31% ；SiO2 53. 2% ；Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 15% ；灼減 0. 8% ； 產(chǎn)品的體積密度為301kg/m3，加熱永久線收縮率(1000°C X24h)為1.4% ；冷態(tài)耐壓強度為 0. 212Mpa ；導(dǎo)熱系數(shù)熱面溫度 400°C為 0. 047W/mk，600°C為 0. 069W/mk，800°C為 0. 09W/mko
實施例2
一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，其組成比例為標(biāo)準(zhǔn)型硅酸鋁纖維40Kg，硬硅鈣石晶體含量5%的活性硅酸鈣漿料500kg，硫酸鋁0. 35Kg。將上述原料加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為2mm，然后加入水，使?jié){料濃度保持在4. 0 %，然后采用真空成型設(shè)備進行成型，尺寸為920X620X65mm，成型完畢后產(chǎn)品放入300噸液壓機中壓制成型，使?jié)衽骱穸扔?5mm壓縮到50mm，再送入烘箱烘干，再經(jīng)過切割，最終得到產(chǎn)品。本實施例產(chǎn)品化學(xué)成份如下=Al2O3 :28%;Si02 53%；Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 :18%;灼減 1. 0%;產(chǎn)品的體積密度為^^g/m3，加熱永久線收縮率(1000°C X24h)為1. 6% ；冷態(tài)耐壓強度為0. 258Mpa ； 導(dǎo)熱系數(shù)熱面溫度 400°C為 0. 043W/mk，600°C為 0. 065W/mk，800°C為 0. 086W/mk。
實施例3
一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，其組成比例為標(biāo)準(zhǔn)型硅酸鋁纖維40Kg，硬硅鈣石晶體含量5%的活性硅酸鈣漿料800kg，聚合氯化鋁0. 4Kg。將上述原料加入制漿機進行制漿， 制漿完成后的纖維長度為2mm，然后加入水，使?jié){料濃度保持在5.0%，然后采用真空成型設(shè)備進行成型，尺寸為920 X 620 X 65mm,成型完畢后產(chǎn)品放入300噸液壓機中壓制成型，使?jié)衽骱穸扔?5mm壓縮到50mm，再送入烘箱烘干，再經(jīng)過切割，最終得到產(chǎn)品。本實施例產(chǎn)品化學(xué)成份如下=Al2O3 22% ；SiO2 53. 7% ；Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 23% ；灼減 1. 3% ；產(chǎn)品的體積密度為260kg/m3，加熱永久線收縮率(1000°C X24h)為1.8% ；冷態(tài)耐壓強度為 0. 285Mpa ；導(dǎo)熱系數(shù)熱面溫度 100°C為 0. 040W/mk，600°C為 0. 062W/mk，800°C為 0. 084W/mko
實施例4
一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，其組成比例為高鋁型硅酸鋁纖維40Kg，硬硅鈣石晶體含量5%的活性硅酸鈣漿料430kg，硫酸鋁0. 3Kgo將上述原料加入制漿機進行制漿，制漿完成后的纖維長度為2mm，然后加入水，使?jié){料濃度保持在4. 0 %，然后采用注漿成型設(shè)備進行成型，尺寸為900X600X50mm，成型完畢后的濕坯送入烘箱烘干，最終得到產(chǎn)品。本實施例產(chǎn)品化學(xué)成份如下A1203 :33. 8% ；SiO2 48. 8% ；灼減 0. 9% ；Fe203+Ca0+Mg0+K20+Na20 16.5%，產(chǎn)品的體積密度為292kg/m3，加熱永久線收縮率(1200°C X24h)為1.9% ；冷態(tài)耐壓強度為0. 246Mpa ；導(dǎo)熱系數(shù)熱面溫度400°C為0. 045W/mk，600°C為0. 068W/mk，800°C為 0.087ff/mko
權(quán)利要求
1.種無機結(jié)合陶瓷纖維板，其特征在于由下列重量份數(shù)的原料制成陶瓷纖維活性硅酸鈣漿料助濾劑水陶瓷纖維50-70份活性硅酸鈣漿料600-1000份助濾劑0.4-0.8份水950-2500 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機結(jié)合陶瓷纖維板，其特征在于助濾劑為聚合氯化鋁或硫酸鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機結(jié)合陶瓷纖維板，其特征在于活性硅酸鈣漿料中的固體質(zhì)量含量為5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無機結(jié)合陶瓷纖維板，其特征在于活性硅酸鈣漿料中的固體成分為硬硅鈣石晶體，其化學(xué)式為6CaO · BSiO2 · H2O0
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無機結(jié)合陶瓷纖維板，其特征在于活性硅酸鈣漿料中的固體成分為托貝莫來石晶體，其化學(xué)式為5Ca0 · BSiO2 · 5H20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無機結(jié)合陶瓷纖維板，其特征在于由下列重量份數(shù)的原料制成陶瓷纖維65份活性硅酸鈣漿料700份助濾劑0.5份水1750份。
全文摘要
本發(fā)明屬于陶瓷纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無機結(jié)合陶瓷纖維板，其特征在于由下列重量份數(shù)的原料制成陶瓷纖維50-70份、活性硅酸鈣漿料600-1000份、助濾劑0.4-0.8份和水950-2500份。本發(fā)明的優(yōu)點在于與傳統(tǒng)的微孔硅酸鈣板相比較，產(chǎn)品的使用溫度和韌性也大大地提高了，不含有甲醛等有機毒性揮發(fā)物，屬于純無機材料，綠色環(huán)保，在高溫下使用無污染氣體揮發(fā)，提高了生活與工作環(huán)境的質(zhì)量。
文檔編號C04B14/38GK102515661SQ201110394379
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者劉超, 徐營, 李呈順, 王書義, 鹿成洪, 齊源, 齊祥山 申請人:山東魯陽股份有限公司