一种多孔介质红外线燃烧器材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔介质红外线燃烧器材料及其制备方法和应用。所述红外线燃烧器材料包括如下按重量份计算的组分：堇青石45～60份；氧化铝10～15份；氢氧化铝1～5份；高岭土6～20份；造孔剂15～25份；粘结剂1～5份；所述氢氧化铝与所述高岭土的质量比为1：(3～10)。本发明专利技术采用堇青石、高岭土、氧化铝和氢氧化铝为原料制备多孔介质红外线燃烧器材料，具有非常高的力学性能和抗热震性能，高温抗折强度最小为20MPa，抗热震次数至少为50次；满足现有的红外线燃烧器对炉头的要求，可以应用于红外线燃烧器中。烧器中。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔介质红外线燃烧器材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于燃烧器材料
，更具体地涉及一种多孔介质红外线燃烧器材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]多孔介质燃烧技术不同于蓄热室燃烧技术，它具有高热效率、高燃烧速率、贫燃料可燃烧性，高辐射输出、均匀燃烧温度、降低二氧化碳的排放等优点。根据采用多孔介质材料的不同，可以分为多孔陶瓷和金属纤维多孔介质燃烧器两大类，由于陶瓷材料的导热性能比金属材料差，而热惰性强于金属材料，因此陶瓷类多孔介质燃烧器的尺寸大于金属纤维多孔介质燃烧器，其热负荷及贫燃极限也大于金属纤维多孔介质燃烧器，使用更为广泛。
[0003]目前市场上销售的家用燃气灶分为直燃式燃气灶和红外线燃气灶，红外线燃气灶相比直燃式燃气灶具有更好的节能效果和更低的有害气体的排放，但是直燃式燃气灶占领了市场的大部分份额；这是因为目前的红外线燃烧器用的红外陶瓷板的力学性能差和抗热震能力差。究其原因是现有的红外陶瓷板以氧化铝为基体材料，虽然氧化铝的的耐高温能力强，最高可达1900℃，但是其较大的线膨胀系数以及较低的热导率，致使氧化铝多孔介质材抗热冲击性能差，引起力学性能和抗热震性能差。
[0004]因此，有必要开发一种力学性能和抗热震性能都好的多孔介质燃烧器材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种多孔介质红外线燃烧器材料。
[0006]本专利技术还提供了所述多孔介质红外线燃烧器材料的制备方法。
[0007]本专利技术还提供了所述多孔介质红外线燃烧器材料的应用。
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种多孔介质红外线燃烧器材料，包括如下按重量份计算的组分：
[0009][0010]所述氢氧化铝与所述高岭土的质量比为1：(3～10)。
[0011]申请人选择以堇青石、高岭土、氧化铝和氢氧化铝为原料制备多孔介质红外线燃
烧器材料，具有非常高的力学性能和抗热震性能，其中，申请人经过研究发现，在堇青石和氧化铝的结合相中，选择特定的高岭土和氢氧化铝的含量，在煅烧过程中会形成一种晶须，当所述氢氧化铝与所述高岭土的质量比为1：(3～10)时，晶须生长均匀，且为棒状；进而能够改善堇青石和氧化铝结合相的力学性能及热震稳定性。
[0012]本专利技术关于多孔介质红外线燃烧器材料的一个技术方案，至少具有以下有益效果：
[0013]在本专利技术中，申请人选择以堇青石、高岭土、氧化铝和氢氧化铝为原料制备多孔介质红外线燃烧器材料，具有非常高的力学性能和抗热震性能，高温抗折强度最小为20MPa，抗热震次数至少为50次；满足现有的红外线燃烧器对炉头的要求，可以应用于红外线燃烧器中。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述氢氧化铝与所述高岭土的质量比为1：(5～8)。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述高岭土为片状高岭土。
[0016]片状高岭土的使用有利于高温固相反应中生成的堇青石晶相具有一定取向排列，可使烧成反应生成的堇青石相的c轴与挤出方向一致，有利于降低堇青石的膨胀系数，提高其抗热震性能。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝的粒径D50为0.5～5μm。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化铝包括煅烧α
‑
氧化铝、活性α
‑
氧化铝、γ
‑
氧化铝和工业氧化铝中的至少一种。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述粘结剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维或羟乙基纤维中的至少一种。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述造孔剂为玉米粉和/或平均粒径为20
‑
60μm的有机聚合物。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述有机聚合物选自聚苯硫醚、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
[0022]本专利技术的第二方面提供了一种多孔介质红外线燃烧器材料的制备方法，包括如下步骤：
[0023]S1.按比例将堇青石、高岭土、造孔剂、粘结剂、氧化铝、氢氧化铝球磨混合均匀；得到混合料Ⅰ；
[0024]S2.将混合料Ⅰ、表面活性剂和油充分混合，陈腐得到混合料Ⅱ；
[0025]S3.将混合料Ⅱ挤出、成型、干燥、煅烧即得多孔介质红外线燃烧器材料。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中煅烧的温度为1100～1500℃。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中煅烧的时间为10～24h。
[0028]本专利技术的第三方面提供了一种红外线燃烧器，包括燃烧器和炉头，所述炉头为所述多孔介质红外线燃烧器材料。
具体实施方式
[0029]以下是本专利技术的具体实施例，并结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0030]实施例1
[0031]本实施例1提供一种多孔介质红外线燃烧器材料，包括如下按重量份计算的组分：
[0032]堇青石55份；氧化铝12份；氢氧化铝2份；高岭土12份；玉米粉20份；甲基纤维素3份，所述高岭土为片状高岭土。
[0033]所述多孔介质红外线燃烧器材料的制备方法包括如下步骤：
[0034]S1.按比例将堇青石、高岭土、玉米粉、甲基纤维素、氧化铝、氢氧化铝球磨混合均匀；得到混合料Ⅰ；
[0035]S2.将混合料Ⅰ、硬脂酸和油充分混合，陈腐得到混合料Ⅱ；
[0036]S3.将混合料Ⅱ挤出、成型、干燥、煅烧即得多孔介质红外线燃烧器材料。煅烧温度为1400℃；煅烧时间为16h。
[0037]实施例2～7
[0038]实施例2～7提供一系列多孔介质红外线燃烧器材料，制备方法同实施1，组分含量见表1。
[0039]表1实施例2～7的组分含量(份)
[0040] 实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7堇青石555555554560氧化铝121212121510氢氧化铝222252高岭土6101620206造孔剂202020201525粘结剂333351
[0041]对比例1～4
[0042]对比例1～4提供一系列多孔介质红外线燃烧器材料，制备方法同实施1，组分含量见表2。
[0043]表2对比例1～4的组分含量(份)
[0044] 对比例1对比例2对比例3对比例4堇青石55555555氧化铝12121212氢氧化铝2182高岭土2151224造孔剂20202020粘结剂3333
[0045]性能检测
[0046]高温抗折强度：根据GB/T 3002
‑
2017测定高温抗折强度；
[0047]抗热震性能：根据YB/T 376.2
‑
1995(1100℃
‑
风冷)测定抗热震性能。
[0048]上述实施例和对比例制备的产品按上述标准进行检测，测试结果见表3。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔介质红外线燃烧器材料，其特征在于，包括如下按重量份计算的组分：所述氢氧化铝与所述高岭土的质量比为1：(3～10)。2.根据权利要求1所述多孔介质红外线燃烧器材料，其特征在于，所述氢氧化铝与所述高岭土的质量比为1：(5～8)。3.根据权利要求1所述多孔介质红外线燃烧器材料，其特征在于，所述高岭土为片状高岭土。4.根据权利要求1所述多孔介质红外线燃烧器材料，其特征在于，所述氧化铝的粒径D50为0.5～5μm。5.根据权利要求1所述多孔介质红外线燃烧器材料，其特征在于，所述粘结剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维或羟乙基纤维中的至少一种。6.根据权利要求1所述多孔介质红外线燃烧器材料，其特征在于，所述造孔剂为玉米粉和/或平均粒径为20
‑
60μm的有机聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李武新，
申请(专利权)人：台山市合能陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：