一种陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法.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CN105347836A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510862818.9(22)申请日2015.11.30(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人梅辉徐亚威韩明韩道洋成来飞(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)C04B35/80(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/565(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法(57)摘要本发明涉及一种陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法，抽滤稳定的陶瓷纤维悬浊液得到具有自支撑结构的陶瓷纤维纸，将陶瓷纤维纸叠层得到一定厚度的层状纤维毡，在陶瓷纤维毡上制备陶瓷相基体，得到连接陶瓷纤维得到陶瓷纤维多孔燃烧介质材料。本发明的陶瓷纤维多孔燃烧介质材料的孔隙率较高，可以达到90％左右，反应气体通过时产生较小的气压降。结构小巧，形状灵活，方便在炉具中使用。由于该介质材料采用的是纤维骨架结构，大大降低了材料的比表面积，燃料气体在其中反应过程中的声震现象可以显著避免，提高其使用寿命。优异的高温强度和稳定性，不会在燃气环境下氧化，具有较长的使用寿命。CN105347836ACN105347836A权利要求书1/1页1.一种陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1、制备稳定的陶瓷纤维悬浊液：将陶瓷纤维和聚合物溶液0.4g：400ml的比例分散均匀得到稳定的陶瓷纤维悬浊液；步骤2、制备陶瓷纤维纸：抽滤陶瓷纤维悬浊液，得到具有自支撑效果的、纤维随机取向的单层陶瓷纤维纸；所述单层陶瓷纤维纸厚度为0.5-0.7mm；步骤3、制备层状多孔纤维毡：将4-8层陶瓷纤维纸进行叠层，施加压力得到厚度为2～5mm的纤维毡，然后使用热固性粘结剂连接固化，得到陶瓷纤维毡预制体；步骤4：在陶瓷纤维毡预制体骨架上采用化学气象沉积CVD方法或聚合物浸渗裂解PIP方法制备陶瓷相，用以连接步骤3制备得到的纤维毡预制体。2.根据权利要求1所述陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法，其特征在于：所述陶瓷纤维为：SiC纤维，莫来石纤维或堇青石纤维。3.根据权利要求1或2所述陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法，其特征在于：所述陶瓷纤维长度为4-50mm，直径为5-17μm。4.根据权利要求1所述陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法，其特征在于：所述聚合物溶液为：聚乙烯醇PVA溶液或羧甲基纤维素CMC。2CN105347836A说明书1/3页一种陶瓷纤维多孔燃烧介质的制备方法技术领域[0001]本发明属于纤维/陶瓷基复合材料的制备方法，具体涉及一种陶瓷纤维多孔燃烧介。质的制备方法。背景技术[0002]目前，工业生产中热值低于1000大卡的副产煤气，如高炉煤气，其中CO、H2、CnHn等可燃成分较低，在燃烧过程中燃烧效率不高，不仅造成能源浪费，而且产生NOx空气污染物。工业中常用的多孔介质预混燃烧方案，不仅可以扩大贫燃极限，提高燃烧速率和稳定性，而且可以使燃料充分燃烧，从而减少燃烧产物中氮化物和硫化物等空气污染物。中国发明专利CN201110428993.9“气体燃料多孔介质表面燃烧器”，提出将燃气和空气在多孔介质中扩散和混合，可以实现稳定燃烧，同时克服了预混燃烧容易回火,扩散燃烧火焰长和燃烧强度不高的缺点。中国发明专利CN201120535933.2提出一种适用于燃烧低热值气体的多孔介质表面燃烧器。中国发明专利CN201310015505.0提出一种基于多孔介质燃烧和蓄热的高温气体发生装置。[0003]目前常用的介质材料有陶瓷泡沫,金属泡沫和金属纤维。中国发明专利CN201410657420.7提出一种双层多孔泡沫陶瓷板纯预混气体燃料燃烧器，通过由上至下依次设置大孔泡沫陶瓷板、小孔泡沫陶瓷板的方式提高燃烧器的加热效率和均匀性。中国发明专利CN200910055267.X提出了一种多孔陶瓷介质燃烧器材料的制备方法。陶瓷泡沫材料常采用氧化锆或碳化硅。由于陶瓷材料本身的脆性和使用过程中的热震、声震，易导致破碎，使用寿命短暂。多孔金属和金属纤维，如常用的高温合金或铁铬铝合金，结构小巧，形状灵活，因此广泛应用做燃烧介质材料。中国发明专利CN200610135085.X提出一种金属纤维-多孔陶瓷介质表面燃烧器，该装置可以有效防止低温回火,提高燃料与空气的调节范围，还可以在一定范围内提高燃烧温度。中国发明专利CN200610045687.6介绍了一种燃烧低热值气体的多孔金属介质燃烧器。金属材料由于其热导率较高，可以有效防止低温回火，但是在高功率燃烧时易发生高