一种纤维板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维板及其制备方法，该纤维板包括成型助剂、氧化锆纤维、增稠剂、消泡剂、填料、高硅氧纤维、粘结剂、稳定剂、碳化硼及氮化碳；制法为将氧化锆纤维及高硅氧纤维切断置于反应器中，向该反应器中依次加入碳化硼、氮化碳、稳定剂、粘结剂、填料、成型助剂、增稠剂及消泡剂反应30‑40min，制得预混料；将上述预混料与水混合进行搅拌，静置后，制成纤维板坯体，将该纤维板坯体干燥后，即可制得纤维板。优点为该纤维板不仅具备良好的力学性能，且其强度高、高温稳定性能强；同时，本发明专利技术在制备该纤维板时，通过合理调整各原料的加入顺序，从而提高了该纤维板的强度及稳定性，且环保无污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料领域，尤其涉及一种纤维板及其制备方法。
技术介绍
耐火纤维板是耐火纤维的深加工制品之一，是一种刚性的、低导热率的耐火纤维制品，它不仅保持了纤维状高温隔热材料的优良特性，并且具有优良的机械性能和精确的几何尺寸，既可以作为炉壁背衬材质，又可直接作为炉壁热面材质，广泛应用于同时要求坚韧、自承重及隔热的领域。耐火纤维板通常都是采用湿法真空成型工艺生产，即选用相应的耐火纤维散棉作为基材，将纤维短切，加入有机粘结剂、无机粘结剂、填料、添加剂等，经制浆、真空吸滤成型、烘干和后续机加工等工序，获得纤维板制品。目前国内市场上常见的耐火纤维板的种类主要有陶瓷纤维板、晶体纤维板和混配纤维板等。其中，陶瓷纤维板包括标准型硅酸铝纤维板、高纯型硅酸铝纤维板、高铝型硅酸铝纤维板和含锆型硅酸铝纤维板等，最高使用温度可达1300℃；晶体纤维板包括多晶莫来石纤维板和多晶氧化铝纤维板等，最高使用温度为1600℃；而混配纤维板是以多晶纤维和玻璃态纤维混配而成，如莫来石纤维/硅酸铝纤维混配板、氧化铝纤维/硅酸铝纤维混配板等，最高使用温度一般不超过1500℃，在2000℃环境下极不稳定，且强度低。因此，现亟需一种不仅强度高且高温稳定性强的纤维板。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种强度高且高温稳定性强的纤维板；本专利技术的第二目的是提供该纤维板的制备方法。技术方案：本专利技术的纤维板，按重量份计包括如下原料：成型助剂11-27份、氧化锆纤维80-130份、增稠剂7-19份、消泡剂5-16份、填料31-52份、高硅氧纤维50-70份、粘结剂8-13份、稳定剂13-22份、碳化硼8-15份及氮化碳3-12份。优选的，成型助剂的重量份数可为16-25份，其至少可包括聚乙烯醇、羟甲基纤维素或羟丙基纤维素中的一种；氧化锆纤维的重量份数可为95-125份；粘结剂可包括磷酸二氢铝、磷酸钠、硅酸钠或硅酸锂；稳定剂的重量份数可为15-20份，其可包括水杨酸铅、蓖麻油酸钡或硬脂酸镉；碳化硼的重量分数可为10-12份；氮化碳的重量份数可为6-9份。本专利技术制备纤维板的方法，包括如下步骤：(1)按重量份数分别将氧化锆纤维及高硅氧纤维切断至1-2mm置于反应器中，向该反应器中依次加入碳化硼、氮化碳、稳定剂、粘结剂、填料、成型助剂、增稠剂及消泡剂反应30-40min，制得预混料；(2)将上述预混料与水按1:0.3-0.5进行搅拌25-35min，静置1-2d后，制成纤维板坯体，将该纤维板坯体干燥后，在1400-1550℃条件下反应2-3h，即可制得纤维板。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：该纤维板不仅具备良好的力学性能，且其强度高、高温热稳定性强，其可在2300℃条件下使用，具备优越的耐高温性能；同时，本专利技术在制备该纤维板时，通过合理调整各原料的加入顺序，从而提高了该纤维板的强度，且环保无污染。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。本专利技术的防腐性纤维板，按重量份计包括如下原料：成型助剂11-27份、氧化锆纤维80-130份、增稠剂7-19份、消泡剂5-16份、填料31-52份、高硅氧纤维50-70份、粘结剂8-13份、稳定剂13-22份、碳化硼8-15份及氮化碳3-12份。本专利技术通过合理调整各原料含量，制备的纤维板不仅防腐性能优越，且强度高、热稳定性强。通过添加成型助剂，有效改善纤维板各原料之间的混匀，改善纤维板的成型效果；添加氧化锆纤维及高硅氧纤维，两者协同作用，提高了纤维板的高温稳定性；添加增稠剂及稳定剂，从而有效改善纤维板的热稳定性；添加粘结剂，增强纤维板各原料之间的组合性，增强纤维板的强度，提高稳定性；添加碳化硼及氮化碳，其与氧化锆纤维协同作用，进一步增强了纤维板的强度及稳定性能。本专利技术采用的原料均可从市场上购买得到。实施例1原料：聚乙烯醇16份、氧化锆纤维125份、聚丙烯酰胺15份、有机硅消泡剂10份、蛭石粉40份、高硅氧纤维60份、磷酸二氢铝10份、水杨酸铅15份、碳化硼12份及氮化碳9份。制备方法：(1)将氧化锆纤维及高硅氧纤维切断至1mm置于反应器中，向该反应器中依次加入碳化硼、氮化碳、水杨酸铅、磷酸二氢铝、蛭石粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺及有机硅消泡剂反应35min，制得预混料；(2)将上述预混料与水按1:0.4进行搅拌30min，静置1d后，制成纤维板坯体，将该纤维板坯体干燥后，在1500℃条件下反应2.5h，即可制得纤维板。实施例2原料：羟甲基纤维素25份、氧化锆纤维95份、低分子聚乙烯蜡13份、有机硅消泡剂12份、藻硅土45份、高硅氧纤维65份、磷酸钠11份、蓖麻油酸钡20份、碳化硼10份及氮化碳6份。制备方法：(1)将氧化锆纤维及高硅氧纤维切断至2mm置于反应器中，向该反应器中依次加入碳化硼、氮化碳、蓖麻油酸钡、磷酸钠、藻硅土、羟甲基纤维素、低分子聚乙烯蜡及有机硅消泡剂反应34min，制得预混料；(2)将上述预混料与水按1:0.42进行搅拌32min，静置2d后，制成纤维板坯体，将该纤维板坯体干燥后，在1480℃条件下反应2h，即可制得纤维板。实施例3原料：成型助剂11份、氧化锆纤维130份、聚乙烯吡咯烷酮7份、有机硅消泡剂16份、膨胀珍珠岩31份、高硅氧纤维70份、硅酸钠8份、硬脂酸镉22份、碳化硼8份及氮化碳12份，其中，成型助剂为羟甲基纤维素及羟丙基纤维素。制备方法：(1)将氧化锆纤维及高硅氧纤维切断至1mm置于反应器中，向该反应器中依次加入碳化硼、氮化碳、硬脂酸镉、硅酸钠、膨胀珍珠岩、成型助剂、聚乙烯吡咯烷酮及有机硅消泡剂反应40min，制得预混料；(2)将上述预混料与水按1:0.3进行搅拌35min，静置2d后，制成纤维板坯体，将该纤维板坯体干燥后，在1550℃条件下反应2h，即可制得纤维板。实施例4原料：成型助剂27份、氧化锆纤维80份、聚乙烯吡咯烷酮19份、有机硅消泡剂5份、海泡石绒52份、高硅氧纤维50份、硅酸锂13份、硬脂酸镉13份、碳化硼15份及氮化碳3份，其中，成型助剂为聚乙烯醇、羟甲基纤维素及羟丙基纤维素。制备方法：(1)将氧化锆纤维及高硅氧纤维切断至2mm置于反应器中，向该反应器中依次加入碳化硼、氮化碳、硬脂酸镉、硅酸锂、海泡石绒、成型助剂、聚乙烯吡咯烷酮及有机硅消泡剂反应30min，制得预混料；(2)将上述预混料与水按1:0.5进行搅拌25min，静置1d后，制成纤维板坯体，将该纤维板坯体干燥后，在1400℃条件下反应3h，即可制得纤维板。实施例5设计对比例，基本步骤与实施例1相同，区别在于原料的含量，具体为：原料：聚乙烯醇8份、氧化锆纤维135份、聚丙烯酰胺5份、有机硅消泡剂20份、蛭石粉25份、高硅氧纤维75份、磷酸二氢铝5份、水杨酸铅25份、碳化硼18份及氮化碳2份。实施例6设计对比例，基本步骤与实施例1相同，区别在于原料的含量，具体为：原料：聚乙烯醇30份、氧化锆纤维75份、聚丙烯酰胺20份、有机硅消泡剂4份、蛭石粉55份、高硅氧纤维45份、磷酸二氢铝15份、水杨酸铅10份、碳化硼17份及氮化碳15份。将实施例1-6制得的纤维板进行性能检测，获得的结果如表1所示。表1纤维板性能对照表由表1可知，实施例1-6制得的纤维板不仅热稳定性强，且其抗压强度高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维板，其特征在于按重量份计包括如下原料：成型助剂11‑27份、氧化锆纤维80‑130份、增稠剂7‑19份、消泡剂5‑16份、填料31‑52份、高硅氧纤维50‑70份、粘结剂8‑13份、稳定剂13‑22份、碳化硼8‑15份及氮化碳3‑12份。

【技术特征摘要】
1.一种纤维板，其特征在于按重量份计包括如下原料：成型助剂11-27份、氧化锆纤维80-130份、增稠剂7-19份、消泡剂5-16份、填料31-52份、高硅氧纤维50-70份、粘结剂8-13份、稳定剂13-22份、碳化硼8-15份及氮化碳3-12份。2.根据权利要求1所述的纤维板，其特征在于：所述成型助剂至少包括聚乙烯醇、羟甲基纤维素或羟丙基纤维素中的一种。3.根据权利要求1或2所述的纤维板，其特征在于：所述成型助剂的重量份数为16-25份。4.根据权利要求1所述的纤维板，其特征在于：所述氧化锆纤维的重量份数为95-125份。5.根据权利要求1所述的纤维板，其特征在于：所述粘结剂包括磷酸二氢铝、磷酸钠、硅酸钠或硅酸锂。6.根据权利要求1所述的纤维板，其特征在于：所述稳定剂包括水杨酸铅、蓖...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴生伢，张引，钱松根，黄振进，陈福金，
申请(专利权)人：南京理工宇龙新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32