一種復合絕熱材料及其制備方法技術

本發明專利技術提供一種復合絕熱材料及其制備方法，先按下列質量百分比的下列組分備料：漂珠60%～75%、添加劑5%～12%、硅酸鋁纖維5%～10%、水玻璃10%～17%、固化劑0.7%～1.2%；將漂珠、添加劑、硅酸鋁纖維攪拌至均勻；再加入固化劑，攪拌20～40秒后再加入水玻璃，然后攪拌均勻獲得混合材料，最后將混合材料倒入成型模具中，擠壓至緊密，并在模具中靜置30～60分鐘后取出，再在干燥通風處平整放置24小時，即得到復合絕熱材料。本發明專利技術的新穎性、創造性、實用性是該復合絕熱材料配方合理，工藝簡練，成型方便，易于操作。該復合絕熱材料在保障優良絕熱耐火性能的條件下，具備高的抗壓抗拉強度，能進行多次循環使用。該復合絕熱材料無毒，無污染，長期存放不影響其性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種絕熱材料，特別涉及，屬于絕熱材料

技術介紹
我國的絕熱材料目前正處于發展時期，國內使用的絕熱及耐火材料主要有以下幾種: 膨脹珍珠巖:膨脹珍珠巖在一段時期曾受到礦棉產品的沖擊，但由于其價格和施工性能上所具有的優勢，在建筑和工業保溫材料中占有較大的比重，約為保溫材料的44%。硅藻土:硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖，其基本組成成分是SiO2，通常都在80%以上；硅藻土作為保溫隔熱材料，其使用最高溫度在900°C左右，不宜超過1000°C。漂珠:漂珠是一種能浮于水面的粉煤灰空心球，呈灰白色，壁薄中空，重量很輕，容重為720kg/m3 (重質),418.8kg/m3 (輕質),粒徑約0.1毫米,表面封閉而光滑,熱導率小,耐火度>1610°C，是優良的保溫耐火材料，廣泛用于輕質澆注料的生產和石油鉆井方面。漂珠的化學成份以二氧化硅和三氧化二鋁為主，具有顆粒細、中空、質輕、高強、耐磨、耐高溫、保溫絕緣、絕緣阻燃等多種功能，現已廣泛應用于耐火材料原料之一。硅酸鋁纖維:又叫陶瓷纖維，是一種新型輕質耐火材料，該材料具有容重輕、耐高溫、熱穩定性好，熱傳導率低、熱容小、抗機械振動好、受熱膨脹小、隔熱性能好，抗拉強度大等優點。除上述保溫材料外，膨脹蛭石、泡沫石棉(禁用)、泡沫玻璃、膨脹石墨保溫材料、復合硅酸鹽保溫材料、鋁酸鹽纖維以及保溫涂料等，也有一定量的生產和應用。但這些保溫材料，雖能保溫，但不耐火，或者保溫耐火性能較好，但其強度達不到多次循環使用的要求。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種兼具優異的絕熱耐火性能和強度的絕熱材料及其制備方法，通過以下技術方案實現: 一種復合絕熱材料，包括下列質量百分比的下列組分組成: 漂珠 60% 75%、添加劑 5% 12%、 硅酸鋁纖維5% 10%、水玻璃 10% 17%、 固化劑 0.7% 1.2%。所述漂珠的粒徑為20 200Mm，其主要成分為Al2O3和SiO2,堆積密度為0.3 0.5g/cm3,熱導率為 0.08 0.1ff/m k。所述硅酸鋁纖維的纖維直徑為2 6Mm，其主要成分為Al2O3和SiO2，熱導率為0.13 0.15ff/m K。 所述水玻璃的模數>3.1，SiO2彡26%，Na2O彡8.2%。所述固化劑為有機酯，如甘油三醋酸酯、乙二醇二醋酸酯。所述添加劑為娃砂、剛玉或錯英粉。所述硅砂的粒度為40 70目，其含泥量〈0.1%，含水量〈0.4%。所述剛玉的密度為3.9 4.lg/cm3，燒結溫度>1850°C。所述鋯英粉的密度為4.6 4.7g/cm3,耐火度>1550°C。本專利技術的另一目的在于提供上述復合絕熱材料的制備方法，經過下列各步驟: (1)按下列質量百分比的下列組分備料: 漂珠 60% 75%、添加劑 5% 12%、 硅酸鋁纖維5% 10%、水玻璃 10% 17%、 固化劑 0.7% 1.2%; (2)將漂珠、添加劑、硅酸鋁纖維攪拌至均勻；再加入固化劑，攪拌20 40秒后再加入水玻璃，然后攪拌均勻獲得混合材料，最后將混合材料倒入成型模具中，擠壓至緊密，并在模具中靜置30 60分鐘后取出，再在干燥通風處平整放置24小時，即得到復合絕熱材料。現有常規的絕熱材料，如硅藻土作為保溫隔熱材料，但不耐火，其使用最高溫度在900°C左右，不宜超過1000°C。珍珠巖耐火度雖然可達1300°C 1380°C，但其膨脹倍數范圍為4 25倍。其膨脹特性將會影響材料的強度，不利于絕熱耐火材料的循環應用。又如剛玉，雖然耐火度和強度都較高，但其保溫性又較差。本專利技術制備得到的復合絕熱材料的導熱系數為0.1304 ff/m K，抗壓強度可達1.53MPa。在1200°C煅燒兩次后、經過強度測試的試樣整體形狀仍然能保持完整，且試樣表面沒有砂粒脫落，可見本專利技術制備得到的復合絕熱材料絕熱耐火性能優良，抗壓強度好，能進行多次循環使用。本專利技術具有以下優點: (1)該復合絕熱材料配方合理、工藝簡練，絕熱耐火性能優良，抗壓抗拉強度好，能進行多次循環使用； (2)該復合絕熱材料成型方便，易于操作，使用范圍廣泛； (3)該復合絕熱材料無毒、無污染，長期存放不影響其性能； (4)用于生產該復合絕熱材料的原材料來源廣泛，價格低廉； (5)所得復合絕熱材料兼具優異的絕熱耐火性能和良好的抗壓抗拉強度； (6)本專利技術具有廣闊的市場前景，能用于要求具備一定強度的絕熱耐火制品的材料。具體實施例方式下面通過實施例對本專利技術做進一步說明。實施例1 (I)按下列質量百分比的下列組分備料: 漂珠 70%、硅砂 7%、 硅酸鋁纖維7%、水玻璃15.3%、 甘油三醋酸酯 0.7% ； 其中，漂珠的粒徑為20 200Mm，其主要成分為Al2O3和SiO2,堆積密度為0.3 0.5g/cm3,熱導率為0.08 0.1ff/m k ;娃酸招纖維的纖維直徑為2 6Mm,其主要成分為Al2O3和SiO2，熱導率為0.13 0.15ff/m.K ;水玻璃的模數>3.1，SiO2彡26%, Na2O彡8.2% ;硅砂的粒度為40 70目，其含泥量〈0.1%，含水量〈0.4% ； (2)將漂珠、添加劑、硅酸鋁纖維倒入混砂機中攪拌至均勻；再加入固化劑，攪拌30秒后再加入水玻璃，然后攪拌均勻獲得混合材料，最后將混合材料倒入成型模具中，擠壓至緊密，并在模具中靜置30分鐘后取出，再在干燥通風處平整放置24小時，即得到復合絕熱材料。實施例2 (1)按下列質量百分比的下列組分備料: 漂珠 60%、剛玉 12%、 硅酸鋁纖維10%、水玻璃17%、 乙二醇二醋酸酯 1% ； 其中，漂珠的粒徑為20 200Mm，其主要成分為Al2O3和SiO2,堆積密度為0.3 0.5g/cm3,熱導率為0.08 0.1ff/m k ;娃酸招纖維的纖維直徑為2 6Mm,其主要成分為Al2O3和SiO2，熱導率為0.13 0.15ff/m.K ;水玻璃的模數>3.1, SiO2彡26%, Na2O彡8.2% ;剛玉的密度為3.9 4.lg/cm3，燒結溫度>18500C ； (2)將漂珠、添加劑、硅酸鋁纖維倒入混砂機中攪拌至均勻；再加入固化劑，攪拌40秒后再加入水玻璃，然后攪拌均勻獲得混合材料，最后將混合材料倒入成型模具中，擠壓至緊密，并在模具中靜置60分鐘后取出，再在干燥通風處平整放置24小時，即得到復合絕熱材料。實施例3 (1)按下列質量百分比的下列組分備料: 漂珠 75%、鋯英粉 5%、 硅酸鋁纖維5%、水玻璃13.8%、 有機酯1.2% ； 其中，漂珠的粒徑為20 200Mm，其主要成分為Al2O3和SiO2,堆積密度為0.3 0.5g/cm3,熱導率為0.08 0.1ff/m k ;娃酸招纖維的纖維直徑為2 6Mm,其主要成分為Al2O3和SiO2，熱導率為0.13 0.15ff/m.K ;水玻璃的模數>3.1，SiO2彡26%, Na2O彡8.2% ;鋯英粉的密度為4.6 4.7g/cm3,耐火度>1550°C ； (2)將漂珠、添加劑、硅酸鋁纖維倒入混砂機中攪拌至均勻；再加入固化劑，攪拌2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合絕熱材料，其特征在于包括下列質量百分比的下列組分組成：漂珠???60%～75%、???????????添加劑???5%～12%、硅酸鋁纖維??5%～10%、???????水玻璃??10%～17%、固化劑???0.7%～1.2%。

【技術特征摘要】
1.一種復合絕熱材料，其特征在于包括下列質量百分比的下列組分組成: 漂珠 60% 75%、添加劑 5% 12%、 硅酸鋁纖維5% 10%、水玻璃 10% 17%、 固化劑 0.7% 1.2%。2.根據權利要求1所述的復合絕熱材料，其特征在于:所述漂珠的粒徑為20 200Mm，其主要成分為Al2O3和SiO2,堆積密度為0.3 0.5g/cm3,熱導率為0.08 0.1ff/m k。3.根據權利要求1所述的復合絕熱材料，其特征在于:所述硅酸鋁纖維的纖維直徑為2 6Mm，其主要成分為Al2O3和SiO2,熱導率為0.13 0.15ff/m K。4.根據權利要求1所述的復合絕熱材料，其特征在于:所述水玻璃的模數>3.1，SiO2 ≥ 26%, Na2O ≥ 8.2%。5.根據權利要求1所述的復合絕熱材料，其特征在于:所述固化劑為有機酯。6.根據權利要求1所述的復合絕熱材料，其特征在于:所述添加劑為硅砂、剛玉或鋯英粉。7.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李莉，張方，明超，呂寧，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：