一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法技术

本发明专利技术属于轻质隔热材料技术领域，具体涉及一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法。涉及的一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法是将氧化锆纤维板浸渍于分散均匀有纳米碳和树脂的无水乙醇中一段时间，接着将其置于干燥箱中烘干，之后进行氮化热处理，形成一种含碳化锆的高温隔热材料。本发明专利技术中所制备的氧化锆纤维板经引入碳源并热处理后，碳与氧化锆反应生成碳化锆，可增加纤维板的刚性和机械强度，同时减少了粉化和掉渣现象。

【技术实现步骤摘要】
一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法
本专利技术属于轻质隔热材料
，具体涉及一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法。
技术介绍
纤维隔热材料是将耐高温陶瓷纤维由无机粘结剂粘连而构成的多孔材料，其特点是：低密度、耐高温、低热导率、抗热震性能良好等，被广泛应用在航空航天等领域；氧化锆纤维是一种耐高温隔热性能优异的轻质多晶纤维材料，长期使用温度可达2200℃，短时最高使用温度可达2300℃，其导热系数低，隔热性能良好，高温性能稳定，不挥发，无污染，其制品常被应用在航天航空、冶金、石油化工等行业领域。用碳黑还原氧化锆可制备出碳化锆，理想状态下氧化锆和碳随着温度的持续上升会发生如下反应：ZrO2(s)+3C(s)=ZrC+2CO（1）碳化锆的高比强度、高比模量及低制备成本使其成为最具有应用潜力的超高温材料之一；碳化锆具有高熔点、高强度、高硬度、导热和导电性能优良、化学稳定性高、耐辐射性强等特性，在高温结构陶瓷材料、复合材料、耐火材料以及核反应堆包覆燃料颗粒阻挡层等领域具有广泛的应用前景，是近年来非氧化物陶瓷材料的研究热点；此外，碳化锆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法，其特征在于：制备方法是将氧化锆纤维板浸渍于分散均匀有纳米碳和树脂的无水乙醇中一段时间，接着将其置于干燥箱中烘干，之后进行氮化热处理，形成一种含碳化锆的高温隔热材料，具体步骤如下：/n1）氧化锆纤维板的制备：/n将已准备好的氧化锆纤维短切，然后放入水中，边搅拌边向其中掺入氧化锆微粉，在搅拌过程中逐滴加入锆溶胶作为粘结剂，充分搅拌均匀后获得粘稠浆料，将浆料倒入模具中，经过机械加压和真空抽滤成型后得到纤维板湿坯；将湿坯放入干燥箱中烘干，然后再放入高温电炉中烧结得到氧化锆纤维板。/n2）纳米碳的分散：/n将纳米碳和树脂按一定比例分散于无水乙醇中，用超声振荡混合...

【技术特征摘要】
1.一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法，其特征在于：制备方法是将氧化锆纤维板浸渍于分散均匀有纳米碳和树脂的无水乙醇中一段时间，接着将其置于干燥箱中烘干，之后进行氮化热处理，形成一种含碳化锆的高温隔热材料，具体步骤如下：
1）氧化锆纤维板的制备：
将已准备好的氧化锆纤维短切，然后放入水中，边搅拌边向其中掺入氧化锆微粉，在搅拌过程中逐滴加入锆溶胶作为粘结剂，充分搅拌均匀后获得粘稠浆料，将浆料倒入模具中，经过机械加压和真空抽滤成型后得到纤维板湿坯；将湿坯放入干燥箱中烘干，然后再放入高温电炉中烧结得到氧化锆纤维板。
2）纳米碳的分散：
将纳米碳和树脂按一定比例分散于无水乙醇中，用超声振荡混合分散均匀得到含碳浸渍液；
3）浸渍
将氧化锆纤维板置于步骤2）所得的混合均匀的含碳浸渍液中真空浸渍；
4）干燥：
将步骤3）浸渍后的纤维板先自然放置干燥，再放入干燥箱中烘干，得到干燥的纤维制品；
5）热处理：
将步骤4）烘干后的纤维制品放入氮化炉中进行热处理，得到含碳化锆的高温隔热氧化锆纤维制品。


2.如权利要求1所述的一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法，其特征在于：所述氧化锆纤维为ZrO2+Y2O3含量在99%以上的多晶纤维，所述氧化锆短切长度为2～5mm。


3.如权利要求1所述的一种含碳化锆的高温隔热材料的制备方法，其特征在于：所述氧化锆微粉粒径为1～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫森旺，孙小飞，王刚，李虹屿，李红霞，
申请(专利权)人：中钢南京环境工程技术研究院有限公司，中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32