耐热材料制造技术

本发明专利技术的耐热材料包括一个包含结晶氧化铝短纤维并形成连续的长形的纤维聚合体和一个维持纤维聚合体在压缩状态下的形状的可燃保护层。在烧掉保护层后，该纤维聚合体的膨胀百分比不小于压缩状态下纤维聚合体体积的１０％。该耐热材料能够根据使用目的以各种耐热材料产品的形式工作，如绳状、矩形条状、板状等。此种耐热材料是一种连续的长产品，并具有高的耐热性和回复性，而且能够易于使用于纵向方向上连续排列的开口或间隙中，例如耐热材料块之间和接缝处的连接。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耐热材料，特别涉及一种用作高温炉或高温管道的绝热材料或接缝填料的绝热材料，该种材料具有高耐热性和回复性，并且具有很好的工作性能。耐热材料一般在炉壁上或高温炉、高温管道和类似装置的连接处用来作为绝热材料或接缝填料。现已提出了各种耐热材料，例如包括积聚铝基或铝-硅基陶瓷纤维的那些材料和将如蛭石的膨胀材料加入到陶瓷纤维中所形成的那些材料。例如，日本专利公开(KOKOKU)第7-115962号披露了一种合成耐热材料(合成绝热材料)，它包括由海泡石、蛭石、陶瓷纤维和一种有机粘合剂组成的热膨胀材料芯以及由铝基或铝-硅基陶瓷纤维组成的绝热材料(保护层材料)，该芯部分地或整体地由绝热材料覆盖。这种合成耐热材料能够补偿由于热膨胀芯的膨胀而产生的陶瓷纤维的热收缩，因此，在高温炉或类似设备的接缝处使用此种材料时不会有产生空隙或裂缝的危险。然而，日本专利公开(KOKOKU)第7-115962号公开的这种耐热材料存在这样的问题，即这里所用的膨胀材料由于放置在不低于600℃的条件下的陶瓷纤维的收缩而易于热老化，因此，在这种耐热材料被用于相同耐热材料块之间或设备的连接处时，有可能在这种部位形成开口或空隙，或者所应用的耐热材料本身会开裂，引起绝热效果和/或密封效果下降。此外，在将耐热材料应用于上述块之间或连接处预计在高温条件下使用的纤维的可能的收缩百分比时，需要在体积上大量压缩，这样在材料工作时产生了一些问题。经过认真研究，已经发现可将作为芯材料的纤维聚合体与保护层结合就可解决上述问题上述芯料包括具有很好耐热性的特殊结晶铝短纤维，上述保护层用于维持纤维聚合体芯的原始形状。在此发现的基础上，本专利技术又进行了改进。而且，这种合成绝热材料作为一个整体在膨胀百分比上是不能令人满意的。此外，由于这种合成绝热材料的质量主要取决于组成芯的热膨胀材料的耐热性能，因此，这种绝热材料不适于用在不低于800℃的高温下。本专利技术的目的是提供一种具有高耐热性和回复性并且具有很好的工作性能的耐热材料，该种材料已经适当地被压缩，并以连续的长的产品形式提供，因此，它能够方便地应用在在纵向方向上限定的空间或开口中，例如应用在由相同的耐热材料组成的块之间或应用在高温设备的接缝处。为了达到此目的，本专利技术的第一方面提供了一种耐热材料，该材料包括一个以连续的长的产品形式形成的纤维聚合体，它是由结晶铝基短纤维组成的，以及一个可燃的用于维持纤维聚合体在压缩状态下的形状的保护层，以及在保护层被消耗(烧掉)后，根据纤维聚合体在压缩状态下的体积，使体积膨胀百分比不小于10％。本专利技术的第二方面提供了一种耐热材料，该材料包括一个以连续的长的产品形式形成的纤维聚合体，它是由结晶氧化铝基短纤维组成的，以及一个可燃的用于维持纤维聚合体在压缩状态下的形状的保护层，具有保护层的纤维聚合体被压缩到不小于在正常状态下的纤维聚合体体积的10％。根据本专利技术的第二方面的耐热材料，纤维聚合体可以是一种结晶氧化铝基短纤维和陶瓷短纤维的层状分层材料。此外，在根据本专利技术第二方面的耐热材料中，纤维聚合体可以由结晶氧化铝基短纤维和一种热膨胀材料组成。附图说明图1是本专利技术绳状耐热材料产品的部分剖开的透视图；图2是矩形条状耐热材料产品的部分剖开的透视图；图3是板状耐热材料产品的部分剖开的透视图；图4-6是通过将板状耐热材料产品的适当切片分层而形成的耐热材料产品的部分剖开的透视图；图7和8是通过将板状耐热材料产品卷起来而形成的产品的部分剖开的透视图；图9是通过围绕一个铝短纤维聚合体来缠绕金属丝或陶瓷长纤维而形成的耐热材料产品的部分剖开的透视图；图10是绳状耐热材料产品(通过将适当切割的板状耐热材料分层而形成)的部分剖开的透视图11是矩形条状耐热材料产品(通过将切割的板状耐热材料分层而形成)的部分剖开的透视图；图12是板状耐热材料产品(通过将切割板状耐热材料而形成)的部分剖开的透视图；图13-17是通过将板状耐热材料卷起来而形成的耐热材料产品的部分剖开的透视图。本专利技术的耐热材料包括(1)一个由结晶氧化铝基短纤维组成并以连续的长的产品形式形成的纤维聚合体(后面简称″纤维聚合体″)，以及(2)一个可燃的用于维持压缩状态下纤维聚合体的形状的保护层。该耐热材料例如作为高温炉和类似设备的绝热材料或接缝填料是很有利的。本专利技术所用的纤维聚合体(1)是一种聚合体或基本上以均匀的容积密度分层的氧化铝基短纤维块，它包括一般被称为″支架(bracket)″或″块(block)″的纤维物。本专利技术的铝基纤维通常是直径为1-50μm，纤维长度为0.5-500mm的一种纤维，并且，根据回复力和形状保持力，最好使用直径为3-8μm，长度为0.5-300mm的氧化铝基纤维。上述氧化铝基纤维最好是氧化铝-硅结晶短纤维，其中氧化铝/硅比(重量)为70/30到99/1(按三氧化二铝和二氧化硅计算)。由于很好的高温稳定性和弹性，具有氧化铝含量为72到85wt％的模来石纤维最好。与相同氧化铝-硅型非结晶陶瓷纤维相比结晶氧化铝纤维具有高的耐热性，并且热老化非常小，例如减轻了非结晶陶瓷纤维所有的收缩，因此，这种结晶铝纤维的纤维聚合体具有很好的弹性。这样，包括结晶氧化铝短纤维的本专利技术纤维聚合体(1)在低的容积密度下显示出非常高的回复力，并且随温度的变化最小。本专利技术的可燃保护层(2)由在低于材料的工作温度的温度下能够被烧掉的材料制成，它能够使纤维聚合体(1)的形状在该耐热材料作为一种绝热材料或接缝填料被实际应用之前保护确定的压缩状态。该保护层(2)通常由如棉、亚麻等天然纤维或如人造丝、尼龙、聚酯等化学纤维制成。当使用长纤维作为保护层(2)时，它能够在纤维聚合体(1)的表面上提供一种扁的且光滑的覆盖层，因此，在需要较高的密封性的地方使用长纤维是较好的。就保护层(2)的结构来说，例如，它可以通过编结、桶形编织、交叉编织或类似方法固定在纤维聚合体(1)上，或者将其缠绕在纤维聚合体(1)的周围。保护层(2)也可以是由能够维持纤维聚合体(1)在压缩状态下的形状的例如纸或膜的可燃片形成的带子。在本专利技术的耐热材料中，为了在回复后保证纤维聚合体(1)的工作能力和形状回复力，可以将加强覆盖层或遮蔽层(3)放入保护层(2)内侧。这种加强遮蔽层(3)是由在使用中不会被烧掉的，例如金属丝、长陶瓷纤维或类似材料制成的。这种加强覆盖层或遮蔽层(3)最好能够为将维持纤维聚合体(1)回复形状，即在其正常状态下的形状下。保持在的形状，并位于氧化铝基短纤维聚合体的周围。由此，覆盖层或遮蔽层(3)的结构应该是一种可以通过编结或编织金属丝、长陶瓷纤维或类似材料所提供的挠性物。在包括一个含有以连续的长的产品形成的结晶氧化铝基短纤维的纤维聚合体(1)和一个可燃的用于维持纤维聚合体在压缩状态下的形状的保护层(2)的本专利技术的耐热材料中，在不高于1200℃的高温下材料的膨胀百分比是较大的，在这个条件下，当保护层被消耗后，仍然很好地保护了氧化铝基短纤维的耐热性，该膨胀百分比通常在压缩状态下不小于纤维聚合体体积的10％，优选为不小于30％，最好不小于50-300％，并且因为被压缩的纤维聚合体(1)的高回复性，所述接合处的空间等能够被较好地密封。此外，在本专利技术的耐热材料中，最好使用已经被压缩并且其压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热材料，它包括：一个形成连续的长的产品并包含结晶氧化铝基短纤维的纤维聚合体，以及一个维持纤维聚合体在压缩状态下的形状的可燃保护层，以及在烧掉保护层后具有不小于压缩状态下纤维聚合体体积１０％的膨胀百分比。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上田隆久，司守，山本晃正，山崎达生，矢口正，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]