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一种多孔陶瓷复合隔热材料及其制备方法技术

技术编号:13749820 阅读:54 留言:0更新日期:2016-09-24 11:13
本发明专利技术提供了一种多孔陶瓷复合隔热材料及其制备方法。由以下成分制备而成:多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅、β‑环状糊精、对羟基苯甲酸甲酯、碳化硼、碳化硅、聚丙烯酰胺、松香、水玻璃、聚氯乙烯、乙烯基双硬脂酰胺、硅溶胶、羧甲基纤维素钠、盐酸、异丙醇、水。制备方法如下:先将多晶莫来石纤维切成1‑3毫米长度,再和盐酸混合搅拌后用清水漂洗,重复操作3次,洗去纤维中的纤维球,然后加入剩余组分混合搅拌,倒入模具中压制排出水分,得湿坯;将湿坯放入烘箱中干燥后放入马弗炉中进行烧结即得。本发明专利技术的多孔陶瓷复合隔热材料的密度范围在0.77‑0.81g/cm3之间,压缩强度最高可至7.28MPa,刚性强,同时具有很好的隔热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域,具体涉及一种多孔陶瓷复合隔热材料及其制备方法
技术介绍
近年来,随着科技的飞速发展,新材料的研究开发也越来越热门,性能也越来越复杂和优越,陶瓷多孔材料就是其中一种较为新兴的功能型材料。它的制备工艺主要有有机泡沫浸渍、添加造孔剂、发泡和真空抽滤等。有机泡沫浸渍适宜于制备气孔率高和开孔率大的材料,其缺点是无法控制形状和密度和气孔大小。添加造孔剂可用于制得形状各异且气孔率可调节的材料,其缺点是气孔分布性差,无法制得大孔隙率材料。发泡法则更容易控制材料的最终形状,成分和密度,其缺点是原料要求较高,工艺条件难以控制。而通过陶瓷纤维来制备多孔材料,由于工艺设备都较为简单,且制备的材料孔隙率极高而被广泛的开发与研究,并且还在进行进一步的研究与应用。
技术实现思路
要解决的技术问题:本专利技术的目的是提供一种多孔陶瓷复合隔热材料,密度范围在0.77-0.81g/cm3之间,压缩强度最高可至7.28MPa,刚性强,同时具有很好的隔热效果。技术方案:一种多孔陶瓷复合隔热材料,由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维15-30份、纳米二氧化硅5-10份、β-环状糊精4-7份、对羟基苯甲酸甲酯0.1-0.3份、碳化硼6-10份、碳化硅6-10份、聚丙烯酰胺0.2-0.5份、松香0.2-0.4份、水玻璃1-2份、聚氯乙烯0.5-1份、乙烯基双硬脂酰胺0.1-0.2份、硅溶胶1-2份、羧甲基纤维素钠0.5-1份、盐酸10-20份、异丙醇10-30份、水60-90份。进一步优选的,所述的一种多孔陶瓷复合隔热材料,由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维20-25份、纳米二氧化硅6-9份、β-环状糊精5-6份、对羟基苯甲酸甲酯0.15-0.25份、碳化硼7-9份、碳化硅7-9份、聚丙烯酰胺0.3-0.4份、松香0.25-0.35份、水玻璃1.2-1.8份、聚氯乙烯0.6-0.9份、乙烯基双硬脂酰胺0.11-0.17份、硅溶胶1.3-1.7份、羧甲基纤维素钠0.6-0.9份、盐酸13-18份、异丙醇15-25份、水70-80份。上述多孔陶瓷复合隔热材料的制备方法包括以下步骤:步骤1:将多晶莫来石纤维切成1-3毫米长度;步骤2:将切好的多晶莫来石纤维和盐酸混合,用搅拌机搅拌3-5分钟后用清水漂洗;步骤3:重复操作3次步骤2,洗去纤维中的纤维球;步骤4:加入剩余组分,用搅拌机在转速300-500r/min下搅拌2-3小时;步骤5:将浆料倒入模具中在压力80-110KPa下进行压制2-3小时排出水分,得湿坯;步骤6:将湿坯放入烘箱中,在温度70-80℃下干燥10-12小时;步骤7:放入马弗炉中进行烧结,升温速率为2℃/min升温至500-600℃,保温2-3小时,再以速率5℃/min升至1150-1300℃,保温2-3小时,冷却即得。进一步优选的,步骤1中多晶莫来石纤维长度为2毫米。进一步优选的,步骤2中搅拌时间为4分钟。进一步优选的,步骤4中转速为350-450r/min,时间为2.5小时。进一步优选的,步骤5中压力为90-100KPa,压制时间为2.5小时。进一步优选的,步骤6中温度为75℃,干燥时间为10.5-11.5小时。进一步优选的,步骤7中第一次升温至550℃,保温2.5小时,第二次升温至1200-1250℃,保温时间为2.5小时。有益效果:本专利技术的多孔陶瓷复合隔热材料的密度范围在0.77-0.81g/cm3之间,压缩强度最高可至7.28MPa,刚性强,密度与压缩强度具有一定联系,密度越大,压缩强度就越大。同时本专利技术具有很好的隔热效果,在进行300秒的灼烧后,其表面温度为1590℃左右,而背面温度最低仅为74℃。具体实施方式实施例1一种多孔陶瓷复合隔热材料,由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维15份、纳米二氧化硅5份、β-环状糊精4份、对羟基苯甲酸甲酯0.1份、碳化硼6份、碳化硅6份、聚丙烯酰胺0.2份、松香0.2份、水玻璃1份、聚氯乙烯0.5份、乙烯基双硬脂酰胺0.1份、硅溶胶1份、羧甲基纤维素钠0.5份、盐酸10份、异丙醇10份、水60份。上述多孔陶瓷复合隔热材料的制备方法为:先将多晶莫来石纤维切成1毫米长度,再和盐酸混合,用搅拌机搅拌3分钟后用清水漂洗,重复操作3次,洗去纤维中的纤维球,然后加入剩余组分,用搅拌机在转速300r/min下搅拌2小时,倒入模具中在压力80KPa下进行压制2小时排出水分,得湿坯;将湿坯放入烘箱中,在温度70℃下干燥10小时后放入马弗炉中进行烧结,升温速率为2℃/min升温至500℃,保温2小时,再以速率5℃/min升至1150℃,保温2小时,冷却即得。实施例2一种多孔陶瓷复合隔热材料,由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维22份、纳米二氧化硅7.5 份、β-环状糊精5.5份、对羟基苯甲酸甲酯0.2份、碳化硼8份、碳化硅8份、聚丙烯酰胺0.35份、松香0.3份、水玻璃1.5份、聚氯乙烯0.75份、乙烯基双硬脂酰胺0.15份、硅溶胶1.5份、羧甲基纤维素钠0.75份、盐酸15份、异丙醇20份、水75份。上述多孔陶瓷复合隔热材料的制备方法为:先将多晶莫来石纤维切成2毫米长度,再和盐酸混合,用搅拌机搅拌4分钟后用清水漂洗,重复操作3次,洗去纤维中的纤维球,然后加入剩余组分,用搅拌机在转速400r/min下搅拌2.5小时,倒入模具中在压力95KPa下进行压制2.5小时排出水分,得湿坯;将湿坯放入烘箱中,在温度75℃下干燥11小时后放入马弗炉中进行烧结,升温速率为2℃/min升温至550℃,保温2.5小时,再以速率5℃/min升至1230℃,保温2.5小时,冷却即得。实施例3一种多孔陶瓷复合隔热材料,由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维30份、纳米二氧化硅10 份、β-环状糊精7份、对羟基苯甲酸甲酯0.3份、碳化硼10份、碳化硅10份、聚丙烯酰胺0.5份、松香0.4份、水玻璃2份、聚氯乙烯1份、乙烯基双硬脂酰胺0.2份、硅溶胶2份、羧甲基纤维素钠1份、盐酸20份、异丙醇30份、水90份。上述多孔陶瓷复合隔热材料的制备方法为:先将多晶莫来石纤维切成3毫米长度,再和盐酸混合,用搅拌机搅拌5分钟后用清水漂洗,重复操作3次,洗去纤维中的纤维球,然后加入剩余组分,用搅拌机在转速500r/min下搅拌3小时,倒入模具中在压力110KPa下进行压制3小时排出水分,得湿坯;将湿坯放入烘箱中,在温度80℃下干燥12小时后放入马弗炉中进行烧结,升温速率为2℃/min升温至600℃,保温3小时,再以速率5℃/min升至1300℃,保温3小时,冷却即得。实施例4一种多孔陶瓷复合隔热材料,由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维20份、纳米二氧化硅6份、β-环状糊精5份、对羟基苯甲酸甲酯0.15份、碳化硼7份、碳化硅7份、聚丙烯酰胺0.3份、松香0.25份、水玻璃1.2份、聚氯乙烯0.6份、乙烯基双硬脂酰胺0.11份、硅溶胶1.3份、羧甲基纤维素钠0.6份、盐酸13份、异丙醇15份、水70份。上述多孔陶瓷复合隔热材料的制备方法为:先将多晶莫来石纤维切成2毫米长度,再和盐酸混合,用搅拌机搅拌4分钟后用清水漂洗,重复操作3次,洗去纤维中的纤维球,然后加入剩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔陶瓷复合隔热材料,其特征在于:由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维15‑30份、纳米二氧化硅5‑10份、β‑环状糊精4‑7份、对羟基苯甲酸甲酯0.1‑0.3份、碳化硼6‑10份、碳化硅6‑10份、聚丙烯酰胺0.2‑0.5份、松香0.2‑0.4份、水玻璃1‑2份、聚氯乙烯0.5‑1份、乙烯基双硬脂酰胺0.1‑0.2份、硅溶胶1‑2份、羧甲基纤维素钠0.5‑1份、盐酸10‑20份、异丙醇10‑30份、水60‑90份。

【技术特征摘要】
1. 一种多孔陶瓷复合隔热材料,其特征在于:由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维15-30份、纳米二氧化硅5-10份、β-环状糊精4-7份、对羟基苯甲酸甲酯0.1-0.3份、碳化硼6-10份、碳化硅6-10份、聚丙烯酰胺0.2-0.5份、松香0.2-0.4份、水玻璃1-2份、聚氯乙烯0.5-1份、乙烯基双硬脂酰胺0.1-0.2份、硅溶胶1-2份、羧甲基纤维素钠0.5-1份、盐酸10-20份、异丙醇10-30份、水60-90份。2. 根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷复合隔热材料,其特征在于:由以下成分以重量份制备而成:多晶莫来石纤维20-25份、纳米二氧化硅6-9份、β-环状糊精5-6份、对羟基苯甲酸甲酯0.15-0.25份、碳化硼7-9份、碳化硅7-9份、聚丙烯酰胺0.3-0.4份、松香0.25-0.35份、水玻璃1.2-1.8份、聚氯乙烯0.6-0.9份、乙烯基双硬脂酰胺0.11-0.17份、硅溶胶1.3-1.7份、羧甲基纤维素钠0.6-0.9份、盐酸13-18份、异丙醇15-25份、水70-80份。3. 权利要求1至2任一项所述的一种多孔陶瓷复合隔热材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:将多晶莫来石纤维切成1-3毫米长度;步骤2:将切好的多晶莫来石纤维和盐酸混合,用搅拌机搅拌3-5分钟后用清水漂洗;步骤3:重复操作3次步骤2,洗去纤维中的纤维球;步骤4:...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈昌
申请(专利权)人:陈昌
类型:发明
国别省市:江苏;32

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