[发明专利]一种耐辐射陶瓷纤维棉复合材料

权利要求书

1.一种耐辐射陶瓷纤维棉复合材料，其特征在于：按质量百分比包括55~58%的氧化铝、5~8%的二氧化硅、8~10%的氧化铁、6~10%的二氧化钛、3~5%的中空玻璃微珠、2~4%的结合剂、5~21%的氧化锆；所述的中空玻璃微珠的密度为0.3~0.5g/cm³，粒径在40~80μm，漂浮率为91~93%；所述的氧化铝、氧化铁和二氧化硅以煤矸石为原料制得；所述的二氧化钛为纳米级，粒径为15~30nm，长径比为3~5。

2.根据权利要求1所述的陶瓷纤维棉复合材料，其特征在于所述的结合剂为聚合氯化铝、聚丙烯酞胺、氧化铝溶液的一种或多种，浓度为5~10%。

3.根据权利要求1所述的陶瓷纤维棉复合材料，所述的陶瓷纤维棉芯材的体积密度为90~110kg/m³，抗拉强度为0.08~0.12Mpa，纤维平均直径为1~3μm，含水率≤1，渣球含量≤10%。

4.根据权利要求1所述的陶瓷纤维棉复合材料，其特征在于纳米级氧化锆是由ZrO₂、Y₂O₃、H₂O₂形成，ZrO₂ 与Y₂O₃的质量比为85~95：4，ZrO₂ 与 H₂O₂的质量比为 1:3~5。

5.一种耐辐射陶瓷纤维棉复合材料的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：

（1）配比组成陶瓷纤维棉的原料：氧化铝、二氧化硅、氧化铁、二氧化钛、中空玻璃微珠和氧化锆；所述的中空玻璃微珠的密度为0.4g/cm³，粒径为60μm，漂浮率为92%；所述的二氧化钛粒径为20nm，长径比为4；结合剂选择聚合氯化铝和聚丙烯酞胺的混合溶液，配比为4：6，浓度为8%；

（2）将原料加入搅拌器，混合搅拌，调节制浆过程中浆料的pH值至中性，直至搅拌均匀；

（3）将搅拌均匀的原料加入到电加热炉内，调节电加热炉内的温度至1800~2000℃；

（4）在喷吹装置口高压风的作用下，加入结合剂，喷吹形成絮状陶瓷纤维棉；

（5）将陶瓷纤维棉下落到传送带上，得到陶瓷纤维棉。