[发明专利]制造具有增强的热性能的纤维的体系与方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年7月12日提交的标题为SYSTEMS AND METHODS FOR MANUFACTURING FIBERS WITH ENHANCED THERMAL RESISTANCE的美国临时申请序列号61/506,862的优先权，它的全部公开内容在此通过参考引入。

背景技术

玻璃纤维绝缘体有效性的一种测量方法是绝缘体暴露于其下的玻璃纤维热辐射的衰减。常常通过增加绝缘体的厚度和/或增加绝缘体的密度，来增强玻璃纤维绝缘体(例如，玻璃纤维棉)的热性能，这两种方式可导致绝缘材料增加的成本。此外，可使用的绝缘材料量可进一步受到绝缘材料安装在其内的空腔的尺寸限制。

发明内容

根据生产具有性能增强内含物(inclusions)的纤维的例举方法，将熔融材料供应到纤维成形装置中。添加控制量的微粒到该熔融材料中。将添加了微粒的熔融材料形成为纤维。所添加的微粒中的未溶解部分在纤维内形成内含物，该内含物在2-7μm波长区域内的吸收系数大于该材料相应的吸收系数。

根据另一例举的实施方案，适合于绝缘的玻璃纤维包括玻璃材料和在该玻璃材料内的多个内含物。多个内含物在2-7μm波长区域内的吸收系数大于该材料相应的吸收系数。

根据另一例举的实施方案，玻璃纤维绝缘产品包括含玻璃材料和在该玻璃材料内的多个内含物的多根玻璃纤维。多个内含物在2-7μm波长区域内的吸收系数大于该材料相应的吸收系数。

根据又一例举的实施方案，成纤器组件包括旋转器(spinner)，前炉，燃烧器(burner)和鼓风机。旋转器包括熔融矿物材料经其中穿过形成矿物纤维的喷丝孔(orificed)的外围壁。前炉经导管(delivery tube)供应熔融材料到旋转器中。定位燃烧器，将炽热的气体导引到旋转器的外围壁上。定位鼓风机，使离开外围壁内的喷丝孔的纤维材料变细。微粒源与微粒供应端口相连，且构造所述微粒源，供应控制量的微粒到熔融材料中，之后熔融材料流经外围壁喷丝孔。

根据另一例举的实施方案，纤维形成装置包括熔融矿物收集部分，纤维形成部分，纤维分配部分，微粒源，和微粒供应端口。构造熔融矿物收集部分，以接收熔融矿物材料。纤维形成部分与熔融矿物收集部分相连，且构造纤维形成部分，由熔融矿物材料生产实心纤维。纤维分配部分与纤维形成部分连通。构造微粒源，通过微粒供应端口供应控制量的微粒到熔融矿物材料中，之后将熔融矿物材料形成为实心纤维。

附图说明

根据参考附图作出的下述详细说明，本发明的特征和优点将变得显而易见。

图1是采用具有性能增强包含物的矿物纤维形成的绝缘产品的放大的局部视图；

图2是成纤器组件的示意图；

图3是例举的旋转成纤器组件的部分截面示意图；

图4是另一旋转成纤器组件的部分截面示意图，它被构造为引入微粒添加剂到玻璃导管中；

图5是另一旋转成纤器组件的部分截面示意图，它被构造为经单独的微粒导管引入微粒添加剂到旋转器中；

图6是另一旋转成纤器组件的部分截面示意图，它被构造为引入微粒添加剂到前炉中；

图7阐述了在没有包含物的情况下制备的环氧样品的红外吸收测试的结果，它示出了吸光度作为波长的函数；

图8阐述了采用5%体积负载的磁铁矿纳米颗粒包含物制备的环氧样品的红外吸收测试的结果，它示出了吸光度作为波长的函数；

图9阐述了图8的红外吸收试验结果，其中在约4-6μm的临界波长范围内减去环氧基底的吸光度，以近似5%体积颗粒的吸光度；

图10阐述了采用1%体积负载的磁铁矿纳米颗粒包含物制备的环氧样品的红外吸收测试的结果，它示出了吸光度作为波长的函数；和

图11阐述了图10的红外吸收试验结果，其中在约4-6μm的临界波长范围内减去环氧基底的吸光度，以近似1%体积颗粒的吸光度。

具体实施方案

这一详细说明仅仅描述了本发明的实施方案，且不打算以任何方式限制权利要求的范围。确实，要求保护的发明比优选实施方案宽且不受优选实施方案限制，和在权利要求中所使用的术语具有它们全部的普通含义。