一种烧结耐高温轻质隔热材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112876225A(43)申请公布日2021.06.01(21)申请号202110170498.6(22)申请日2021.02.08(71)申请人新疆硅质耐火材料有限公司地址830000新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市乌鲁木齐县西山浅水河矿区楼房1栋(72)发明人高建民徐剑何彦蓉李松风龚小平(51)Int.Cl.C04B35/14(2006.01)C04B35/624(2006.01)C04B38/00(2006.01)C04B35/626(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种烧结耐高温轻质隔热材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种烧结耐高温隔热材料及其制备方法，属硅酸盐类轻质隔热材料制备方法。由硅质耐火土泥浆与泡沫共混制备轻质陶泥浆料，再在该浆料中加入预制的亲水气凝胶颗粒，混合均匀，经成型干燥后入窑炉，经高温烧结制备。该材料可长时间工作在1100℃的高温环境具有较低导热系数，是窑炉耐火隔热的专用材料，可有效降低窑炉能耗，同时也适用于建筑节能场景。具有工艺设备简单，配方科学合理，适合传统窑炉烧制。经检测导热系数在0.035W/(m·K)到0.065W/(m·K)之间，表观密度在0.35g/cm3到1.00g/cm3之间，抗压强度在1.5MPa～5.5MPa之间。CN112876225ACN112876225A权利要求书1/1页1.一种烧结耐高温隔热材料及其制备方法，其产品区别特征是：能长时间工作在1100℃的高温环境，表观密度在0.35g/cm3～1.00g/cm3，抗压强度在1.5MPa～5.5MPa，同时具有0.035W/(m·K)～0.065W/(m·K)的导热系数，其原料区别特征是：使用了水玻璃经离子交换得到的碱性水溶胶为原料、使用了硅质耐火土为原料，其工艺区别特征是：将预制好的氧化硅气凝胶颗粒分散在泡沫泥浆中，该材料由以下7个步骤①预制气凝胶颗粒：碱性二氧化硅水溶胶4～8倍水稀释，滴入稀酸使其凝固，前述凝胶经二氧化碳超临界干燥成气凝胶，将前述气凝胶切割成1mm3～5mm3颗粒备用，②泡沫泥浆制备：硅质耐火土10～25质量份，加入3～15质量份水和0.125～0.25质量分的聚羧酸减水剂，搅拌均匀后加入泡沫，继续搅拌达到预算体积的50%～99%③坯料制备：上述泡沫泥浆中缓慢加入预制好的气凝胶颗粒，继续搅拌达到100%预算体积，④成坯：上述坯料中加入硅质耐火土总质量0.05wt%～0.1wt%的矾土水泥2倍水混合浆，搅拌均匀后入模具，15～30分钟后脱模，⑤干燥：脱模后的坯体在非直射阳光的自然环境中干燥5～15天，⑥烧结：在辊道窑中对上述干燥完成的坯体烧结，烧结温度1050℃～1100℃，烧结时间30～90分钟，⑦降温冷却：随辊道窑降温冷却，得到烧结耐高温轻质隔热材料；上述碱性二氧化硅水溶胶是水玻璃经离子交换后得到的水溶胶；上述稀酸是冰醋酸、盐酸、硫酸、甲酸的水稀释液；上述硅质耐火土是氧化铝含量≤28%的铝矾土；上述聚羧酸减水剂是通用聚羧酸减水剂；上述泡沫是S35、K12、6501、二乙醇胺、月桂醇、月桂酰胺，一种或多种，经40倍水稀释的发泡液经泡沫发生器制备的泡沫；上述矾土水泥是成品硫铝酸盐水泥；上述干燥是在有遮阳篷的室外环境；上述干燥时间为5～15天，上述烧结温度为1050℃～1100℃；上述烧结时间为30～90分钟。2CN112876225A说明书1/3页一种烧结耐高温轻质隔热材料及其制备方法技术领域[0001]本发明公开了一种烧结耐高温隔热材料及其制备方法，属硅酸盐类轻质隔热材料制备方法。由硅质耐火土泥浆与泡沫共混制备轻质陶泥浆料，再在该浆料中加入预制的亲水气凝胶颗粒，混合均匀，经成型干燥后入窑炉，再经高温烧结制备。该材料可长时间工作在1100℃的高温环境具有较低导热系数，是窑炉耐火隔热的专用材料，可有效降低窑炉能耗，同时也适用于建筑节能场景。具有工艺设备简单，配方科学合理，适合传统窑炉烧制。经检测导热系数在0.035W/(m·K)到0.065W/(m·K)之间，表观密度在0.35g/cm3到1.00g/cm3之间，抗压强度在1.5MPa～5.5MPa之间。背景技术[0002]窑炉节能，有窑炉余热利用和窑炉隔热保温两个发展方向，余热利用目前已有多种现有技术，但窑炉隔热保温却需要在耐高温隔热材料上有新的突破。常用的耐高温隔热材料如：轻质耐火砖、硅酸铝棉、岩棉等不是导热系数高就是没有强度。气凝胶毡有理想的导热系数，但在窑炉隔热上使用不但价格太过豪华，而且经试验，这种有机硅制备的气凝胶也难以承受窑炉的高温。在窑炉制造和维护保养中，人们更习惯使用砌筑式的耐火材料和保温隔热材料。在窑炉制造中如果能够在轻质莫来石耐火砖外，