[发明专利]一种真空隔热耐火材料制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种真空隔热耐火材料制品及其制备方法，该制品由芯材和包裹在芯材外的高阻隔薄膜构成，芯材由重量占比为95~70wt%的低导热微孔粉体和重量占比为5~30wt%散状耐火短纤维均匀分散后压制而成，高阻隔薄膜是以无机材料为主要成分流延法制成的耐高温气密性薄膜。将压制成型好的芯材用高阻隔膜包裹后抽真空热压封装，制备出真空隔热耐火材料制品。该制品可在500~1200℃温度条件下使用,并仍能保持真空结构，具有很低的导热率，性价比高。适合规模化生产，安装使用方便，可与轻质、重质耐火材料配套，用于高温工业窑炉内衬复合高效隔热，节能效果显著。

技术领域

本发明涉及一种真空隔热耐火材料制品及其制备方法，属于耐火材料技术领域。

背景技术

目前我国能源供给形势不容乐观，工业能耗占全社会能耗73%，2010年高耗能工业能源消耗比重达到81.2%，占工业耗能的绝大部分。根据国家节约能源、保护环境的基本国策，如何降低高温工业中的能源和资源的损耗、保护环境势在必行。大量高温工业窑炉外表面的散热损失仍较明显，研究开发高效节能隔热材料迫在眉睫。

现有的真空隔热材料是以粉体、泡沫、纤维、气凝胶等为芯层材料，经过真空封装后得到的高效保温板材，主要用于制冷、建筑等行业，但不能满足高温工业炉衬节能隔热的需求。

如申请号为200420053407.2，海尔集团公司申请的真空绝热板，应用在冰箱等电器上。如申请号为201610067278.X的中国发明专利公布了一种新型气凝胶真空绝热板及其制备方法，可大量应用于高层建筑外墙保温材料，申请号为201320665323.3的中国专利公布了一种气凝胶复合板，该复合板应用范围广泛，如工业、建筑物的外墙体、室内装饰、交通运输车辆、船舶等。但也仅限中低温领域，在高温条件下不能使用。并且由于都采用气凝胶作为填充材料，成本较高，不利于规模化商业生产。

如申请号为201510559717.4及201520682637.3专利，靳亲国、马成良等人发明的真空结构高温隔热板及其制备方法，该真空结构高温隔热板比非真空同材质同比重的轻质材料导热系数低,保温节能效果好,特别是排气热封装后直接使用,无需高温烧成,节约能源,简单方便。但芯材和封装材料仍需要改善，进一步降低其导热系数，提高其隔热性能，并提高使用温度。

发明内容

为克服现有技术无法满足市场对隔热耐火材料的低导热高耐火性能的要求，本发明的目的是提供隔热性能更优异、可以在较高的温度条件下使用、并且生产成本较低，可以规模化商业生产的真空隔热耐火材料制品及其制备方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种真空隔热耐火材料制品，由芯材和包裹在芯材外的高阻隔薄膜构成，所述芯材是将低导热微孔粉体和散状耐火纤维均匀分散后压制而成的混合物，其中，低导热微孔粉体的重量占比为95~70wt%,散状耐火纤维重量占比为5~30wt%；所述高阻隔薄膜是指以氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、硅酸铝的一种或几种无机材料为主要成分制成的耐高温气密性薄膜，包括能耐高温并保持气密性的陶瓷膜、玻璃膜或复合耐热膜；

所述低导热微孔粉体是具有较低导热率和微米级气孔粉状材料的二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆的一种或几种的混合；

所述散状耐火纤维是散状短切无机纤维，散状短切无机纤维为硅酸铝、高铝、莫来石、氧化铝、氧化锆、碳化硅、硅酸锆的一种或几种的混合。

所述散状短切无机纤维直径0.2-3mm，长度0.5-5mm。

所述制品的芯材厚度为3mm-30mm，高阻隔薄膜厚度为0.1mm-0.8mm。

上述的真空隔热耐火材料制品的制备方法如下：