[发明专利]一种耐久型硅酸铝纤维板的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐久型硅酸铝纤维板的制备方法，属于保温隔热材料技术领域。本发明按重量份数计，依次取20～30份预处理硅酸铝纤维棉，8～10份改性添加剂，20～30份无机结合剂，20～30份有机结合剂，8～10份胶粉，3～5份稀土和30～40份水；将硅酸铝纤维棉与水混合超声，接着加入改性添加剂，搅拌混合，随后加入无机结合剂，有机结合剂，胶粉和稀土，搅拌混合，注模，真空吸滤成型，脱模，干燥，即得耐久型硅酸铝纤维板。本发明技术方案制备的耐久型硅酸铝纤维板具有优异的耐久性能和力学性能的特点，在保温隔热材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

技术领域

本发明公开了一种耐久型硅酸铝纤维板的制备方法，属于保温隔热材料技术领域。

背景技术

硅酸铝纤维板是采用湿法真空成型工艺加工而成，该类产品的强度高于纤维毯和真空成型毡，适用于对产品有钢性强度要求的高温领域。其特点为耐压强度高、使用寿命长；低热容量，低热导率；非脆性材质，韧性好；尺寸精确，平整度好；易切割安装，施工方便；优良的抗风蚀性能；连续化生产，纤维分布均匀，性能稳定；优良的吸音降噪性能。近年来，能源危机逐步加剧，为实现电解铝工业节能降耗的目标，需要开发低能耗的铝电解新技术，使铝电解槽由散热型结构向保温型结构转变。传统铝电解槽侧壁普遍采用热导率较高的Si₃N₄结合SiC材料砌筑，目前公认可行的方案是在侧壁材料外侧砌筑隔热材料，不仅减少电解槽侧部的热量损耗，同时保证电解生产中热平衡的稳定。硅酸铝纤维板因具有低热容、低热导率、保温效果好的优点，目前作为工业试验节能铝电解槽保温层用隔热材料。但在使用过程中发现，电解槽的保温效果会随着使用时间的延长逐渐变差，从而导致电解槽的保温结构发生变化，热效率降低，工作状态恶化。在电解铝过程中，电解槽内冰晶石电解质挥发、分解，产生大量冰晶石蒸气对隔热材料造成侵蚀。因此，研究传统硅酸铝纤维板在铝电解过程中，受到冰晶石蒸气侵蚀，导致硅酸铝纤维板耐久性能不佳，对铝电解槽用隔热材料进行改进具有重要的指导意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统硅酸铝纤维板在铝电解过程中，受到冰晶石蒸气侵蚀，导致硅酸铝纤维板耐久性能不佳的问题，提供了一种耐久型硅酸铝纤维板的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐久型硅酸铝纤维板的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）按重量份数计，依次取20～30份预处理硅酸铝纤维棉，8～10份改性添加剂，20～30份无机结合剂，20～30份有机结合剂，8～10份胶粉，3～5份稀土和30～40份水；

（2）将硅酸铝纤维棉与水混合超声，接着加入改性添加剂，搅拌混合，随后加入无机结合剂，有机结合剂，胶粉和稀土，搅拌混合，注模，真空吸滤成型，脱模，干燥，即得耐久型硅酸铝纤维板。

步骤（1）所述预处理硅酸铝纤维棉的处理过程为：按重量份数计，将10～20份稻壳粉，8～10份杨木粉，8～10份石膏粉混合球磨，过80目的筛，得混合粉末，按重量份数计，将20～30份硅酸铝纤维棉，0.3～0.5份木腐菌，10～20份混合粉末，8～10份蔗糖，20～30份水混合发酵，过滤，干燥，炭化，即得预处理硅酸铝纤维棉。

步骤（1）所述改性添加剂的制备过程为：按重量份数计，将5～8份纳米铜粉，5～8份纳米镁粉，5～8份氧化石墨烯，30～40份水混合球磨，得1号混合浆液，按重量份数计，将10～20份有机硅树脂，20～30份丙烯腈，10～20份偶氮二异丁腈，10～20份正戊烷，10～20份甲基丙烯酸甲酯搅拌混合，得2号混合浆液，将2号混合浆液与1号混合浆液按质量比1：5～1：10低温高速剪切，充氮高压高压保温反应，降温，泄压，出料，过滤，洗涤，得改性添加剂。

步骤（1）所述无机结合剂为氧化硅溶胶或氧化铝溶胶中的任意一种。

步骤（1）所述有机结合剂为淀粉，天然橡胶，纸浆废液或糊精中的任意一种。