本发明涉及陶瓷纤维板,具体涉及一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺。
背景技术:
1、陶瓷纤维板是一种优良的耐火材料,即使在加热后也保持良好的机械强度,较纤维毯、毡是刚性并具有支撑强度的纤维隔热产品。
2、例如公开号为cn116553941 b中国专利公开的一种耐高温陶瓷纤维板及其制备方法,包括以下步骤:a)将氧化铝纤维短切后,与纯水、湿强剂混合,进行分散,之后加入氧化铝粉料和硅溶胶,搅拌均匀,得到混合物;b)将淀粉水溶液倒入步骤a)得到的混合物中絮凝,得到浆料;c)将步骤b)得到的浆料进行湿法真空成型,干燥后得到耐高温陶瓷纤维板。与现有技术相比,本发明提供的制备方法选用特定原料配合特定工艺步骤,实现整体较好相互作用,制备得到的耐高温陶瓷纤维板可使用到1600℃及以上的高温并具有高强度和高温抗蠕变的优异性能,在高温下具有极低的膨胀和收缩;在实际使用过程中,依然存在以下问题。
3、以上文献在使用的过程中耐高温性能较差,在高温环境下容易出现较为明显的形变,导致其强度变差,抗折强度较差同时导热系数较大无法保持良好的保温效果,在生产制备的过程中容易出现结合剂消耗量大,影响生产成本的情况。
技术实现思路
1、本发明提供一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
3、一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,该制备工艺包括:将陶瓷纤维进行筛选分级,得到质量较高的陶瓷纤维而后进行短切后与湿强剂、氧化铝粉料以及硅溶胶进行混合,经过分散后得到混合物;
4、制备结合剂将混合物进行絮凝打散,得到混合物中的絮凝得到浆料,经过湿法真空后得到陶瓷纤维板的坯体;
5、对坯体进行干燥加热烧制,得到耐高温的陶瓷纤维板。
6、本发明技术方案的进一步改进在于:所述陶瓷纤维采用以氧化铝为主体的氧化铝陶瓷纤维,纤维尺寸在3.0~5.0mi cro,纤维长度为150~250mm,所述短切采用陶瓷纤维短切机,短切频率为60hz。
7、本发明技术方案的进一步改进在于:所述湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂,所述氧化铝粉料的粒度为5nm~50nm,α氧化铝含量>94%,氧化钠含量<0.1%,氧化铁含量<0.2%,所述硅溶胶的酸碱值为10ph。
8、本发明技术方案的进一步改进在于:所述分散转速为20r/s~40r/s,时间为6min得到乳状悬浮液。
9、本发明技术方案的进一步改进在于:所述结合剂制备为将占总质量5%糊精粉加甲醇稀释,并进行60℃1小时保温,得到预热结合剂,在乳状悬浮液中加入结合剂进行搅拌,悬浮液变成絮凝状,用搅拌器搅成较小絮状。
10、本发明技术方案的进一步改进在于:所述得到浆料将连同水的絮状物加入到模具中,真空吸滤,并用液压机压制成具有一定强度的坯体。
11、本发明技术方案的进一步改进在于:所述湿法真空成型的真空度为0.04mpa~0.06mpa,滚压压力为0.04mpa~0.06mpa,压制厚度为25mm~30mm。
12、本发明技术方案的进一步改进在于:所述干燥的温度为100℃~110℃,时间为7h~9h,所述加热烧制是将干燥后的坯体放入窑炉内1500℃烧制成型。
13、本发明技术方案的进一步改进在于:所述成型后的陶瓷纤维板密度在0.5-0.75g/cm3,1500°线收缩为0.16%,所述耐高温陶瓷纤维板的高温1500℃×24h长宽纵方向加热线变化区间为0.15~0.6%。
14、由于采用了上述技术方案,本发明相对现有技术来说,取得的技术进步是:
15、1、本发明提供一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,通过利用有机结合剂加溶剂制成的陶瓷纤维板可以让填充料和纤维有效结合,从而提高陶瓷纤维板的性能,利用有机结合剂加热后的溶液再加入到悬浮液中制成的陶瓷纤维板可以有效减少结合剂的使用量,进一步提高陶瓷纤维和填充料的结合程度,压制成型的陶瓷纤维板,纤维网骨架多以横向为主,而且形成的骨架结构纵深较多分布均匀,可以大大减少热传导,从而提高隔热效果。
16、2、本发明提供一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,通过利用真空吸滤,可以使产品密度更高,成型更好,另外可以用循环利用溶剂,经过加热烘干后的陶瓷纤维板,线收缩变量小,经过高温烧结后的纤维板,线收缩会更小,能够使用到1600℃及以上的高温,并具有高强度和高温抗蠕变的优异性能,在高温下具有极低的膨胀和收缩。
17、3、本发明提供一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,通过在制备过程中加入高纯氧化铝粉与结合剂经高温后生成低温β型堇青石,从而与氧化铝纤维结合形成一个整体,降低膨胀系数的同时填补氧化铝纤维的空隙,生成β型堇青石的同时,使陶瓷纤维板预收缩,达到极佳的抗热震性及底线收缩的效果,耐热温度高,抗热震性能好且成本较低。
1.一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:该制备工艺包括:将陶瓷纤维进行筛选分级,得到质量较高的陶瓷纤维而后进行短切后与湿强剂、氧化铝粉料以及硅溶胶进行混合,经过分散后得到混合物;
2.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述陶瓷纤维采用以氧化铝为主体的氧化铝陶瓷纤维,纤维尺寸在3.0~5.0micro,纤维长度为150~250mm,所述短切采用陶瓷纤维短切机,短切频率为60hz。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂,所述氧化铝粉料的粒度为5nm~50nm,α氧化铝含量>94%,氧化钠含量<0.1%,氧化铁含量<0.2%,所述硅溶胶的酸碱值为10ph。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述分散转速为20r/s~40r/s,时间为6min得到乳状悬浮液。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述结合剂制备为将占总质量5%糊精粉加甲醇稀释,并进行60℃1小时保温,得到预热结合剂,在乳状悬浮液中加入结合剂进行搅拌,悬浮液变成絮凝状,用搅拌器搅成较小絮状。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述得到浆料将连同水的絮状物加入到模具中,真空吸滤,并用液压机压制成具有一定强度的坯体。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述湿法真空成型的真空度为0.04mpa~0.06mpa,滚压压力为0.04mpa~0.06mpa,压制厚度为25mm~30mm。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述干燥的温度为100℃~110℃,时间为7h~9h,所述加热烧制是将干燥后的坯体放入窑炉内1500℃烧制成型。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温陶瓷纤维板的制备工艺,其特征在于:所述成型后的陶瓷纤维板密度在0.5-0.75g/cm3,1500°线收缩为0.16%,所述耐高温陶瓷纤维板的高温1500℃×24h长宽纵方向加热线变化区间为0.15~0.6%。