一种陶瓷纤维、其制备方法及工业窑炉内衬.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CN105523718A(43)申请公布日2016.04.27(21)申请号201511025668.2(22)申请日2015.12.30(71)申请人山东鲁阳节能材料股份有限公司地址256120山东省淄博市沂源县城沂河路11号(72)发明人孟凡伟赵生祥荆桂花乔文广(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C03C13/00(2006.01)C03B37/02(2006.01)F27D1/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种陶瓷纤维、其制备方法及工业窑炉内衬(57)摘要本发明提供了一种陶瓷纤维，包括以下质量分数的组分：Al2O3：40％～60％，SiO2：20％～40％，ZrO2：15％～20％。本发明调整了Al2O3和SiO2的用量，可确保本发明中的陶瓷纤维在高温下，优先析出莫来石，而不是方英石，莫来石活性小、晶粒生长慢，能够提高产品的稳定性；15～20％这一含量范围的ZrO2能够抑制莫来石的生长，提高产品的使用温度。实验结果表明，本发明提供的陶瓷纤维耐热温度在1350℃以上，在1350℃下加热24小时，加热永久线变化≤-2.5％，并且提高加热温度至1400℃后，其加热永久线变化的波动较小，在-3％左右。本发明提供了一种陶瓷纤维的制备方法及工业窑炉内衬。CN105523718ACN105523718A权利要求书1/1页1.一种陶瓷纤维，包括以下质量分数的组分：Al2O3：40％～60％，SiO2：20％～40％，ZrO2：15％～20％。2.根据权利要求1所述的陶瓷纤维，其特征在于，所述Al2O3的质量分数为45～55％。3.根据权利要求1所述的陶瓷纤维，其特征在于，所述SiO2的质量分数为30～38％。4.根据权利要求1所述的陶瓷纤维，其特征在于，所述ZrO2的质量分数为15～17％。5.根据权利要求1～4任意一项所述的陶瓷纤维，其特征在于，所述陶瓷纤维的直径为2～4μm。6.一种陶瓷纤维的制备方法，包括以下步骤：A)将铝源、锆源和硅源混合，得到混合物料；B)将所述步骤A)中的混合物料熔融，得到熔融的物料；C)将所述步骤B)中熔融的物料拉伸成纤维，得到陶瓷纤维；所述陶瓷纤维中包括以下质量分数的组分：Al2O3：40％～60％，SiO2：20％～40％，ZrO2：15％～20％。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铝源包括氧化铝粉；所述锆源包括锆英砂；所述硅源包括石英砂。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉的重量份数为40～55份；所述锆英砂的重量份数为20～35份；所述石英砂的重量份数为20～35份。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)中熔融的温度为2000～2400℃。10.一种工业窑炉内衬，由权利要求1～5任意一项所述的陶瓷纤维或权利要求6～9任意一项所述的制备方法制得的陶瓷纤维制得。2CN105523718A说明书1/6页一种陶瓷纤维、其制备方法及工业窑炉内衬技术领域[0001]本发明属于无机材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷纤维、其制备方法及工业窑炉内衬。背景技术[0002]陶瓷纤维，是一种新型轻质的耐火材料，具有容重轻、耐高温、热稳定性好、热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性能好等优点。中国从上世纪70年代开始陶瓷纤维的生产研究，主要采用焦宝石、煤矸石、高岭岩等天然矿物原料进行低温陶瓷纤维的生产；以焦宝石、煤矸石、高岭岩等天然矿物原料生产的陶瓷纤维，因其原料杂质多、纯度低，制备的陶瓷纤维最高使用温度一般在1200℃以下，限制了其在高温领域的应用。[0003]随着高温领域对陶瓷纤维的要求，逐步开发出了以氧化铝粉、石英砂为主要原料，添加氧化锆等成分，制备出了含锆陶瓷纤维，提高了陶瓷纤维的耐温度，把陶瓷纤维的最高使用温度提高至1350℃，可用于工业窑炉内衬，拓展了陶瓷纤维的应用领域。[0004]现有的含锆陶瓷纤维的主要成分中，Al2O3一般在30％～40％，SiO2含量一般在45％以上，ZrO2含量在15％以下，这种含锆陶瓷纤维虽然耐温度较高，但是稳定性较差，在高温下容易变形。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种陶瓷纤维、其制备方法及工业窑炉内衬，本发明中的陶瓷纤维同时具有较高的耐温度和较高的高温稳定性。[0006]本发明提供一种陶瓷纤维，包括以下质量分数的组分：[0007]Al2O3：40％～60％，SiO2：20％～40％，ZrO2：15％～20％。[0008]优选的，所述Al2O3的质量分数为45～55％。[0009]优选的，所述SiO2的质量分数为30～38％。[0010]优