[发明专利]一种可耐2000℃高温的隔热瓦坯体的制备方法

说明书

本发明提出一种可耐2000℃高温的隔热瓦坯体的制备方法，属于热防护材料制备技术领域，通过将纤维在溶胶A中浸渍后取出并真空干燥，转移至溶胶B中浸渍后取出并真空干燥，转移至疏水罐中进行疏水处理，转移至溶液A中浸渍后取出并真空干燥，转移至溶液B中浸渍后取出并真空干燥，转移至溶液C中浸渍后取出并真空干燥，得到预处理后的纤维；将预处理后的纤维、助剂A、助剂B、助剂C加入水中并搅拌分散均匀，得到浆料；将浆料加入到成型工装中过滤成型，得到湿坯；将湿坯在成型工装中取出，装入固定工装中，转移至烘箱中干燥，得到干坯；将干坯在惰性气体保护下，升温烧结，然后自然冷却至室温，得到烧结好的隔热瓦坯体。

技术领域

本发明涉及一种可耐2000℃高温的隔热瓦坯体的制备方法，属于热防护材料制备技术领域。

背景技术

刚性隔热瓦属于一种优异的热防护材料，具有耐高温、密度低、强度高、抗气流冲刷性能好、隔热性能好、可重复使用等优点。

刚性隔热瓦的使用温度、使用环境与其所用原材料具有本质的关联性，也是制备性能优异刚性隔热瓦的基本物质保障。现阶段，以碳纤维为主要材料制备的刚性隔热瓦是2000℃温区下的主流应用产品，但该类产品存在着强度低、抗氧化性能差、坯体原料组成分布不均匀、纤维粘结强度不高等问题，从而增加了使用风险并影响了其使用寿命。

刚性隔热瓦制备过程中需要使用到高温烧结助剂，即高温粘接剂，对纤维相互之间进行粘接固定，在过去传统的刚性隔热瓦制备过程中，通常添加氮化硼、碳化硅、碳化硼等粉体作为高温烧结助剂，但是这种粉体添加方式存在重要的缺点：由于粉体与纤维密度不均而导致的隔热瓦原料分布不均匀，以及在湿坯干燥阶段由于粉体随水分蒸发而向外迁移导致的隔热瓦原料分布不均匀，这严重影响了隔热瓦整体的密度、结构、性能的均匀性，进而影响了其使用效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决刚性隔热瓦耐热温度不足，强度低，抗氧化性能差，后处理复杂，坯体均匀性不好等问题，提供一种可耐2000℃高温的隔热瓦坯体的制备方法；所制得的刚性隔热瓦坯体具有坯体强度高，组成均匀，耐热温度高，抗氧化性能好，制备操作简单等优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可耐2000℃高温的隔热瓦坯体的制备方法，其步骤包括：

将纤维在溶胶A中浸渍后取出并真空干燥，然后转移至溶胶B中浸渍后取出并真空干燥，然后转移至疏水罐中进行疏水处理，然后转移至溶液A中浸渍后取出并真空干燥，然后转移至溶液B中浸渍后取出并真空干燥，然后转移至溶液C中浸渍后取出并真空干燥，得到预处理后的纤维；

将预处理后的纤维、助剂A、助剂B、助剂C加入水中并搅拌分散均匀，得到浆料；

将上述浆料加入到成型工装中过滤成型，得到湿坯；

将上述湿坯在成型工装中取出，装入固定工装中，转移至烘箱中干燥，得到干坯；

将上述干坯在惰性气体保护下，升温至1500-2200℃进行烧结，然后自然冷却至室温，得到烧结好的隔热瓦坯体。

进一步地，所述纤维包括但不限于氧化锆纤维、碳纤维、碳化锆纤维、碳化硅纤维、氮化硼纤维、碳化硼纤维、氮化硅纤维的一种或几种组合物。

进一步地，真空干燥条件为：真空度不低于0.08MPa，干燥温度为80-180℃。

进一步地，所述溶胶A为铝溶胶溶液，所述溶胶B为锆溶胶溶液，溶胶A和溶胶B的质量分数均为5％-35％。

进一步地，所述溶液A、溶液B、溶液C为不同种溶液，质量分数均为1％-15％。