一种微孔绝热板的干法制备工艺制造技术

技术编号:20928179 阅读:18 留言:0更新日期:2019-04-20 12:18
本发明专利技术公开了一种微孔绝热板的干法制备工艺,其包括如下步骤,S1、配比备料:按照配比称取各组分,备用;S2、分层投料:常温下将各组分依次投料至高速混合机;S3、梯速搅拌:启动高速混合机,在400‑500rpm转速下将各组分搅拌混合5‑10min,再调节转速至700‑900rpm,继续搅拌混合8‑10min;S4、压制成型:将分散均匀的混合料通过气动隔膜泵输送至压制机的模具内,以6‑10mm/s的压制速度,3‑4.5MPa的压强下压制形成芯板;S5、包裹封装:在芯板表面包裹覆合层,封装定型。本发明专利技术制备过程节能环保,制备的微孔绝热板导热系数低、耐高温性好。

Dry Preparation of Microporous Insulation Plate

The invention discloses a dry preparation process of microporous insulation plate, which comprises the following steps: S1, proportion preparation: weighing each component according to the proportion and reserving; S2, stratified feeding: feeding each component in turn to the high-speed mixer at room temperature; S3, step-speed mixing: starting the high-speed mixer, mixing each component for 5_10 minutes at 400_500 rpm speed, and then adjusting the speed to 700_9. 00rpm, continue mixing for 8 10min; S4, pressing forming: the dispersed and uniform mixture is conveyed to the die of the press through pneumatic diaphragm pump, and the core plate is formed by pressing at 6 10mm/s and 3 4.5MPa; S5, encapsulating and encapsulating: encapsulating the cladding layer on the surface of the core plate, encapsulating and shaping. The preparation process of the invention is energy saving and environmental protection, and the prepared microporous adiabatic plate has low thermal conductivity and good heat resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种微孔绝热板的干法制备工艺
本专利技术涉及隔热板制备
,特别涉及一种微孔绝热板的干法制备工艺。
技术介绍
微孔绝热板属于一种“纳米孔超级绝热材料”,主要采用纳米级无机耐火粉料,在不添加凝胶材料前提下,通过干法成型技术制成耐高温板材。其导热系数能够低于静止空气的导热系数,在高温段的隔热性能优异,尤其是高温线收缩率远低于传统耐材。纳米微孔材料起源于20世纪90年代初期。在1992年国际材料工程大会上由美国学者Hunt.A.J.等以“超级绝热材料(Supperinsulator)”的概念提出。此后陆续有学者使用了“超级绝热材料(Supperinsulator)”或“高性能绝热材料(highperformanceinsulatingmaterial)”的概念。通常超级绝热材料是指:预定使用条件下,导热系数低于“无对流空气(静止空气)”导热系数的绝热材料。申请公布号为CN105347798A的中国专利公开了一种陶瓷纤维隔热板,包括如下组分:3-5份二氧化钛,4-9份纳米级氧化铝,2-8份五氧化二钒,5-7份纳米级碳化硅,35-45份微米级碳化硅,1-5份分散剂,3-4份锆乳胶,4-8份白云石粉,30-40份微米级氧化铝。现有技术的制备工艺步骤为:将配比好的纳米二氧化钛、纳米级氧化铝、五氧化二钒、纳米级碳化硅、微米级碳化硅、分散剂、锆乳胶、白云石粉和微米级氧化铝在搅拌机中搅拌混合至均匀;将模具置于搅拌的浆料池中,通过真空泵真空吸附成型,获得形状稳定的陶瓷纤维板湿坯;将获得的陶瓷纤维湿坯置于烘干机中烘干40h,烘干温度为160-170℃,直至含水率低于0.7%;将烘干后的陶瓷纤维板湿坯置于1250-1350℃中煅烧,升温速率7℃/min,煅烧时间为2-3h,然后随炉冷却,得到陶瓷纤维隔热板。现有技术方案虽然使陶瓷纤维隔热板具备较好的耐高温性及抗折强度,但是在实际生产中采用湿法成型工艺制备,通过将粉体材料与胶液混合搅拌成料浆,经真空吸虑制成陶瓷纤维板湿坯,再经过烘干、烧结、冷却,最终制备得到陶瓷纤维隔热板成品。湿法工艺生产会产生较多的废水,增加了环境压力和废水处理成本,同时湿坯需要进行烘干、烧结,从而导致生产过程的能耗大幅度增加。因此需要开发出一种生产过程节能环保、导热系数低,保温性能好的绝热材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种微孔绝热板的干法制备工艺,制备过程环保节能,制作的微孔绝热板导热系数低、耐高温性,且保温性能好。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种微孔绝热板的干法制备工艺,包含以下步骤:S1、配比备料:按照配比称取各组分,备用;S2、分层投料:常温下将各组分依次投料至高速混合机;S3、梯速搅拌:启动高速混合机,在400-500rpm转速下将各组分搅拌混合5-10min,再调节转速至700-900rpm,继续搅拌混合8-10min;S4、压制成型:将分散均匀的混合料通过气动隔膜泵输送至压制机的模具内,以6-10mm/s的压制速度至3-4.5MPa的压强下压制形成芯板;S5、包裹封装:在芯板表面包裹覆合层,封装定型。通过采用上述技术方案,将不同分子量的组分按照分子量由小到大的顺序分层投料至高速混合机内部,搅拌混合时,上层分子量较大的组分会自上而下与底层分子量较小的组分充分混合,混合时由于分子量较小的组分不易自下而上混合,因此最上层需要覆盖一部分分子量较小的气相二氧化硅,这样可以弥补上层气相二氧化硅组分的不足,从而达到提高各组分混合均匀性的效果;使用低速-高速的梯速搅拌混合方式,可以进一步提高混合均匀性;将混合均匀后的物料通过压制,制成芯板;在芯板表面包裹覆合层,可以防止芯板在运输过程中受潮以及被磨损。本专利技术进一步设置为,该微孔绝热板包括如下重量份的组分:55-65份气相二氧化硅、20-30份硅藻土、8-18份陶瓷纤维棉、8-12份二氧化锆、8-12份碳化硅、5-10份的二氧化钛。通过采用上述技术方案,气相二氧化硅具有多孔结构,其作为微孔绝热板填充材料,内部具有许多纳米气孔,再加上其体积密度极小,材料内部会形成近似于“无穷多”的气孔壁,每一个气孔壁都会产生遮热板的作用,因而可以形成近似于“无穷多遮热板”的效应,从而降低极大降低了辐射传热效应,从而可以有效提高微孔绝热板的绝效果;由于纳米气孔存在,空气分子被限制在纳米气孔内而无法自由流动,使得空气分子与气孔壁发生弹性碰撞,这样材料内部结构类似于真空状态,会产生“零对流效应”,从而使热对流大幅降低,从而起到绝热保温效果;由于“无穷多”纳米孔的存在,热流在通过材料内部固相传递时会发生“无穷长路径”效应,从而极大的降低了热流固相传递能力。气相二氧化硅的比表面积大,表面吸附力强,具备很好的化学稳定性及补强性,作为纳米绝热板的填充材料,可以提高微孔绝热板的耐压强度;另一方面,气相二氧化硅的分散性及流动性好,与其它粉体组分混合时,能够提高物料混合的均匀性,从而有助于提高微孔绝热板的耐压强度、绝热保温性能的均一性和稳定性。硅藻土体积密度小,粒度均一,吸附能力强,可以提高物料混合的均匀性,硅藻土具有优良的延展性,较高的冲击强度,能够增加微孔绝热板的耐压强度和抗撕裂强度,同时硅藻土也具有多孔结构,可以降低微孔绝热板的热对流和热辐射现象,从而起到进一步提高板材绝热保温性能的效果。二氧化锆化学性质稳定,且具有高熔点和低热膨胀系数的性质,能够增加微孔绝热板的耐高温性和热稳定性;陶瓷纤维棉导热系数低、纤维韧性大,能够增加微孔绝热板的高温热稳定性。碳化硅与二氧化钛的折射率较高,高温稳定性好,可以作为红外辐射遮光剂有效降低微孔绝热板的热辐射传热;另一方面,二氧化钛的导热系数要小于碳化硅的导热系数,二者组合可以起到降低红外辐射遮光剂自身的热传导效应,从而达到进一步提高微孔绝热板绝热保温性能的效果。本专利技术进一步设置为,所述碳化硅为5-50μm粒径范围的黑碳化硅。通过采用上述技术方案,黑碳化硅的韧性较好,可以增加微孔绝热板的抗张强度。进一步的,所述二氧化钛为20-50nm粒径范围的金红石型二氧化钛。通过采用上述技术方案,金红石型二氧化钛硬度更高,且20-50nm的二氧化钛粒径可以填充进纳米级气孔内,能够提高纳米微孔隔热板的防热辐射性能。进一步的,所述S2步骤中,将一半重量份的气相二氧化硅投入高速混合机,再依次将全部重量份的硅藻土、二氧化锆、陶瓷纤维棉、碳化硅、二氧化钛加入高速混合机,最后再将剩余一半重量份的气相二氧化硅加入高速混合机。通过采用上述技术方案,将不同分子量的组分按照分子量由小到大的顺序分层投料至高速混合机内部,搅拌混合时,上层分子量较大的组分会自上而下与底层分子量较小的组分充分混合,混合时由于分子量较小的组分不易自下而上混合,因此最上层需要覆盖一部分分子量较小的气相二氧化硅,这样可以弥补上层气相二氧化硅组分的不足,从而达到提高各组分混合均匀性的效果。进一步的,所述S4步骤中,在3-4.5MPa的压强下保压3-5s。通过采用上述技术方案,将混合均匀后的熟料通过压制形成芯板,3-4.5MPa的压强下保压3-5s起到增加芯板耐压强度的效果。进一步的,所述S3步骤中,混合物料至物料表面无色点,形成均匀的混合料。通过采用上述技术方案,当混合物料表面没有同一组份本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种微孔绝热板的干法制备工艺,其特征在于包含以下步骤:S1、配比备料:按照配比称取各组分,备用;S2、分层投料:常温下将各组分依次投料至高速混合机;S3、梯速搅拌:启动高速混合机,在400‑500rpm转速下将各组分搅拌混合5‑10min,再调节转速至700‑900rpm,继续搅拌混合8‑10min;S4、压制成型:将分散均匀的混合料通过气动隔膜泵输送至压制机的模具内,以6‑10mm/s的压制速度,3‑4.5MPa的压强下压制形成芯板;S5、包裹封装:在芯板表面包裹覆合层,封装定型。

【技术特征摘要】
1.一种微孔绝热板的干法制备工艺,其特征在于包含以下步骤:S1、配比备料:按照配比称取各组分,备用;S2、分层投料:常温下将各组分依次投料至高速混合机;S3、梯速搅拌:启动高速混合机,在400-500rpm转速下将各组分搅拌混合5-10min,再调节转速至700-900rpm,继续搅拌混合8-10min;S4、压制成型:将分散均匀的混合料通过气动隔膜泵输送至压制机的模具内,以6-10mm/s的压制速度,3-4.5MPa的压强下压制形成芯板;S5、包裹封装:在芯板表面包裹覆合层,封装定型。2.根据权利要求1所述的一种微孔绝热板的干法制备工艺,其特征在于,该微孔绝热板包括如下重量份的组分:55-65份气相二氧化硅、20-30份硅藻土、8-18份陶瓷纤维棉、8-12份二氧化锆、8-12份碳化硅、5-10份的二氧化钛。3.根据权利要求2所述的一种微孔绝热板的干法制备工艺,其特征在于:所述碳化硅为5...

【专利技术属性】
技术研发人员:田东兴
申请(专利权)人:南通中保节能科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1