[发明专利]一种耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料，所述耐辐照陶瓷纤维由如下原料制成：SiO₂：55～65％，Al₂O₃：10～15％，CaO：20～25％，MgO：0～5％，Li₂O：0～0.1％，B₂O₃：0～0.05％，余者为不可避免的杂质，所述百分比为质量百分比。本发明耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料具有超低导热系数、超低吸湿率、超高憎水率的特点，并且不会对奥氏体不锈钢产生腐蚀，可以很好的解决现有无机纤维类材料存在的导热系数较高、易吸潮、高腐蚀性等问题，更好的保障军民装备设施技术性能的充分发挥。本发明还提供一种耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料的制备方法，该方法操作简单，不需要大型工业设备，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及绝热材料领域，具体涉及一种耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料及其制备方法。

背景技术

为减少舰船、核电站等军民装备设施工作过程中的散热损失，提高热效率，防止工作人员烫伤，保证电器设备、仪表等安全可靠工作；或防止表面温度较低的设备和管道产生凝露，必须对装备设施的部分高温或低温设备及管道包覆绝热材料。目前，国内外应用于军民装备设施的非金属绝热材料主要包括玻璃棉、岩棉等无机纤维类材料。文献[段晨,国占东,白宗良等.舰船用隔热绝缘材料研究现状[J].舰船科学技术,2016,38(10):1-6.]指出，无机纤维类绝热材料存在导热系数较高导致隔热性能降低，易吸潮造成纤维材料粉化失效，残留物的高腐蚀性会造成使用安全隐患等问题，严重影响军民装备设施技术性能的充分发挥。

发明内容

为了解决无机纤维类绝热材料应用于军民装备设施的问题，本发明的目的在于提供一种耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料，该材料可应用于高剂量核辐照环境下的军民装备设施，具有超低导热系数、超低吸湿率、超高憎水率的特点，并且不会对奥氏体不锈钢产生腐蚀，可以很好的解决现有无机纤维类材料存在的导热系数较高、易吸潮、高腐蚀性等问题，更好的保障军民装备设施技术性能的充分发挥。

除特殊说明外，本发明所述份数均为重量份，所述百分比均为质量百分比，所述浓度为质量百分比浓度。

本发明的目的是这样实现的：

一种耐辐照陶瓷纤维，其特征在于：所述耐辐照陶瓷纤维由如下原料制成：SiO₂：55～65％，Al₂O₃：10～15％，CaO：20～25％，MgO：0～5％，Li₂O：0～0.1％，B₂O₃：0～0.05％，余者为不可避免的杂质，所述百分比为质量百分比。

本发明耐辐照陶瓷纤维是由包含SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、Li₂O、B₂O₃和不可避免的杂质形成的原料烧制成陶瓷，然后制成耐辐照陶瓷纤维。本发明制备耐辐照陶瓷纤维的原料SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、Li₂O、B₂O₃和不可避免的杂质总量为100％。

一种耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料，以上述耐辐照陶瓷纤维制成的针刺毡为增强相，采用凝胶成型工艺制得。

本发明还提供上述耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料的制备方法，该方法操作简单，不需要大型工业设备，适合工业化生产。

本发明耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料的制备方法，其特征在于，采用如下步骤：采用通用的坩埚或池窑拉制耐辐照陶瓷，形成单丝直径为9μm～13μm的耐辐照陶瓷纤维丝束，通过对耐辐照陶瓷纤维丝束进行短切、定量铺料、梳理、成网、针刺工艺形成耐辐照陶瓷纤维针刺毡；然后以耐辐照陶瓷纤维针刺毡为增强相，采用凝胶成型工艺制备耐辐照陶瓷纤维绝热复合材料。