[发明专利]无机纤维

说明书

本发明公开了含有二氧化硅和氧化镁作为主要纤维组分的无机纤维，其进一步包含预期的氧化铬添加剂以改善所述纤维的尺寸稳定性。所述无机纤维在1400℃或更高的温度下表现出良好的绝热性能，在暴露于使用温度后保持机械完整性，并且保持可溶于生理流体中。本发明还提供了由多根所述无机纤维制成的绝热产品形式、制备所述无机纤维的方法以及使用由多根所述无机纤维制备的绝热材料使制品隔热的方法。

技术领域

本发明提供了一种耐高温无机纤维，其可用作绝热、电绝缘或隔音材料，并且具有1400℃或更高的使用温度。所述耐高温无机纤维容易地由原材料成分的熔体制备，在暴露于使用温度后表现出低收缩率，在暴露于使用温度后保持良好的机械性能，并且在生理流体中表现出低的生物持久性。

发明背景

隔离材料行业已经确定，希望在绝热、电绝缘或隔音应用中使用纤维，其不会持久存在于生理流体中，即其是在生理流体中表现出低的生物持久性或高溶解度的纤维组合物。虽然已提出多种候选材料，但这些材料的使用温度限制尚未高至足以适应传统耐高温铝硅酸盐纤维所施用的许多应用。

已经提出了在合成玻璃质纤维系列材料中的许多组合物，它们在生理介质中是非持久的或可分解的。

耐高温纤维在预期的使用温度下以及在长期或连续暴露于预期的使用温度后也应表现出最小的线性收缩率，以便为被隔热的制品提供有效的热保护。

除了由作为在绝热中使用的纤维中重要的收缩率特性所表示的耐热性之外，还要求纤维在暴露于使用温度期间以及之后具有机械强度特性，这将允许纤维在使用时保持其结构完整性和绝热特性。

无机纤维的机械完整性的一个特征是其使用后的脆性。纤维越脆，也就是说，纤维越容易被压碎或粉碎成粉末，则它所具有的机械完整性就越低。通常，表现出耐高温性和生理流体中的不持久性两者的无机纤维也表现出高度的使用后脆性。这导致纤维在暴露于使用温度后缺乏能够提供实现其绝热目的所需结构的强度或机械完整性。纤维的机械完整性的其他量度包括抗压强度和压缩回复率。

因此，希望生产一种改善的无机纤维组合物，该组合物容易地由所需成分的可纤维化熔体制备，其在暴露于1400℃或更高的使用温度期间以及之后表现出低收缩率，在暴露于预期的使用温度后表现出低脆性，并在暴露于1400℃或更高的使用温度后保持机械完整性。

概述

本发明提供了一种无机纤维，其包含约65至约86重量%的二氧化硅、约14至约35重量%的氧化镁和预期添加的氧化铬的纤维化产物。

详述

本发明提供了一种无机纤维，其包含约65至约86重量%的二氧化硅、约14至约35重量%的氧化镁和预期添加的氧化铬的纤维化产物，其中所述无机纤维在1400℃下24小时后表现出5%或更低的收缩率。根据某些说明性实施方案，所述无机纤维包含约65至约86重量%的二氧化硅、约14至约35重量%的氧化镁和预期添加的氧化铬的纤维化产物，其中所述无机纤维在1260℃下24小时后表现出5%或更低的收缩率。

根据某些说明性实施方案，所述无机纤维包含约65至约86重量%的二氧化硅、约14至约35重量%的氧化镁和预期添加的氧化铬的纤维化产物，其中所述无机纤维在暴露于1400℃的温度下24小时后表现出高达55%的压缩回复率。

根据某些说明性实施方案，所述无机纤维包含约65至约86重量%的二氧化硅、约14至约35重量%的氧化镁和预期添加的氧化铬的纤维化产物，其中所述无机纤维在暴露于1260℃的温度下24小时后表现出高达70%的压缩回复率。

本发明还提供了一种制备耐高温无机纤维的方法，该方法包括用包含约65至约86重量%的二氧化硅、约14至约35重量%的氧化镁和预期添加的含氧化铬的原材料的成分形成熔体；并且由所述熔体制备纤维。这种方法可包括所公开的纤维组合物中的任意一种。