[发明专利]一种耐辐射陶瓷纤维棉复合材料

说明书

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%有效提高陶瓷棉对红外线的反射能力，同时降低体积密度；所述的氧化铝、氧化铁和二氧化硅以煤矸石为原料制得，绿色环保；所述的二氧化钛为纳米级，粒径为15~30nm，长径比为3~5，有效提高陶瓷纤维棉对热辐射的反射率，进一步改善陶瓷纤维棉的隔热性能。所述的纳米级氧化锆是由ZrO₂、Y₂O₃、H₂O₂形成。本发明利用纳米级二氧化钛和中空玻璃微珠对热辐射的反射，制备一种耐高温辐射、低成本、高寿命的陶瓷纤维棉，具有广泛的市场应用价值。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷纤维棉复合材料的生产加工技术，尤其涉及一种耐辐射陶瓷纤维棉复合材料。

背景技术

陶瓷纤维棉又称硅酸铝棉，是硅酸铝棉中的一种。广泛应用于船舶、工厂、建材、石油、化工等等。具有质轻、防火、导数系数低、吸引系数高、抗化学腐蚀等性能。而且可以通过不同的密度和成型工艺科制成板、条、带、绳、毡、毯、席、垫、管等。安全使用温度大于1000℃高温。

保温绝热，是实现节约能源、保障经济可持续发展的重要措施之一。高温工业的发展，对保温隔热材料提出了更高要求，如高效、节能、高强、低导和防水等。为此，人们一直在寻求与研究具有低导热系数、高红外反射率和微孔化的高温工业用新型保温隔热材料。陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，由其制成的保温隔热材料具有耐高温、热稳定性好、导热率低和耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、石化、建材和电子等行业都得到了广泛的应用。陶瓷纤维组成和结构的差异直接决定了纤维的高低温强度、抗蠕变性、弹性模量等，纤维的长度决定了纤维制品的最终形式，有些纤维可纺布、可制毯、可造纸，有些纤维就不行，最终决定了不同纤维制品各自专有的应用领域。现有的陶瓷纤维材料并不能够满足使用需要，因此，需要陶瓷纤维的性能进一步提高。

申请公开号为CN105347798A的中国发明专利公开了一种陶瓷纤维隔热板，公开了一种陶瓷纤维隔热板，所述陶瓷纤维隔热板由以下重量份数的原料制成 ：纳米二氧化钛 3~5 份，纳米级氧化铝 4~9 份，五氧化二钒 2~8 份，纳米级碳化硅 5~7 份，微米级碳化硅35~45 份，分散剂 1~5 份，锆乳胶 3~4 份，白云石粉4~8 份，微米级氧化铝 30~40 份。发明的陶瓷纤维隔热板，在满足耐高温的前提下，具有高的高红外反射率，其体积密度和高温导热系数低，具有优异的隔热性能，同时，其优良的抗折强度可长期用于高温隔热领域。所述的陶瓷纤维隔热板隔热保温性能虽然得到大大提高，但是其加工程序繁琐、抗收缩、抗翘曲以及复杂环境下抗龟裂能力较低。

申请号为CN205475770U的中国实用新型专利公开了一种陶瓷纤维棉定向复合竖丝岩棉板 ,该实用新型公开了一种陶瓷纤维棉定向复合竖丝岩棉板，其目的在于提供一种板面平整光洁、不起尘、不掉渣、耐火温度高、耐水性好、抗拉拔强度高、耐久性好、导热系数低、保温效果好的陶瓷纤维棉定向复合竖丝岩棉板，该实用新型包括相互粘接的竖丝岩棉板层和陶瓷纤维棉层，所述竖丝岩棉板层包括竖丝岩棉基板，所述竖丝岩棉基板由岩棉块切割而成，所述岩棉块包括若干顺丝岩棉板，相邻所述顺丝岩棉板之间为粘接剂层，所述竖丝岩棉基板表面填充有粘接剂，所述陶瓷纤维棉层表面喷涂有陶瓷纤维棉固化剂。所述的陶瓷纤维棉定向复合竖丝岩棉板耐水性好、抗拉拔强度高、耐久性好、导热系数低、保温效果好，但是其高温保温性能较差。

当前，市场上存在很多陶瓷纤维棉，质量良莠不齐，制造成本较高、寿命较短尤其是耐辐射、高温保温隔热性能较差，因此研究耐辐射、耐高温、低成本、寿命长的陶瓷纤维棉是当今新材料开发的技术前沿，选用新材料，逐一解决这些难题是可靠的。

发明内容