[发明专利]一种含氧化硅微粉的轻质隔热材料

说明书

本发明属于耐火材料技术领域，主要涉及一种含氧化硅微粉的轻质隔热材料。提出的一种含氧化硅微粉的轻质隔热材料，由固态原料和液态原料组成；固态原料的质量百分比总量为100%，具体组成为：氧化硅微粉 1~85%；气相白炭黑 0~80%；耐火纤维 5~25%；发泡剂 2~20%；酸 0.1~10%；液态原料为硅溶胶和水，液态原料占固态原料总量的40~300%；其中硅溶胶为工业级硅溶胶，氧化硅的含量为28~30%。本发明达到了控制材料热导率的目的；延长了设备的使用寿命。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，主要涉及一种含氧化硅微粉的轻质隔热材料。

背景技术

轻质隔热材料由于其气孔率高、体积密度小、具有绝热性能，被普遍应用于各种工业窑炉内部耐火砖与钢壳之间的保温隔热衬体，获得良好的节能效果和高的能源利用率。常用的轻质隔热材料的体积密度为0.5～1.5g/cm³，对于体积密度小于0.5 g/cm³的超轻质隔热材料，适合采用以下几种方法制造：

1）填充物烧失法，将一些可燃物或易挥发物填充于料浆之中，利用高温下烧失掉填充物的方法，使材料具备多孔性。优点是：孔径尺寸和气孔率易控制。缺点是：强度偏低，气孔分布不均，且制作过程中会污染环境。

2）多孔材料法，利用本身中空的材料为骨料，制作轻质隔热材料。优点是：颗粒孔径均匀，大小易于控制。缺点是：高温强度偏低，用在浇注料中材料易于分层，收缩线变化大；用在耐火砖中需要二次烧成，成本高，且不利于搬运。

3）溶胶-凝胶法，把一些活性较高的化学物质均匀的混合到泥浆中，使之在泥浆中形成溶胶，通过缩聚反应，形成网络空间结构，最后干燥即可。优点是：孔径分布均匀，且多为微米以下的气孔，易于控制。缺点是：工艺复杂，成本高，气孔多为显气孔或贯通孔。

4）有机泡沫浸渍法，利用有机泡沫体的三维网状结构作骨架，使料浆均匀地涂覆在三维网状骨架上，干燥后烧成得到的一种网状多孔陶瓷。优点是：稳定性好，易于控制。缺点是：气孔多为贯通孔，使用范围窄，多用于过滤气体和杂质。

5）发泡法，主要分两种形式：①将起泡剂和稳定剂以一定的比例溶入到水中，再通过机械搅拌或吹气的方式得到泡沫，然后加入到泥浆中混合均匀，经成型、养护、干燥、烧成可得到轻质隔热材料。优点是：孔径大小易于控制，且多为闭气孔。缺点是：泡沫的稳定性差，干燥收缩线变化大，不易控制。②将发泡剂与耐火散料混合均匀，加入适量的液相，发泡剂与液相反应释放出气体，经一段时间的养护形成多孔的轻质隔热材料。优点是：孔径分布均匀，且多为闭气孔。缺点是：养护时间长，发泡的速度不易控制，导致材料的体积密度变化大。

6）采用耐火纤维及其制品，优点是：体积密度小，生产工艺简单，纤维的强度高，使用方便。缺点是：材料的成本高，且纤维易析晶，稳定性差。

轻质隔热材料想获得最佳的隔热效果，必须具备低的导率系数。因此要求轻质隔热材料必须具备的特征为：体积密度小，气孔的孔径小，气孔分布均匀且近似球形，最好是封闭气孔，具备较高的强度和使用温度，不开裂，稳定性好，能直接与火焰接触，满足金属、非金属及其制品的高温热处理工艺要求。由于轻质隔热材料属于多孔的材料，混合制作的过程中需要大量的液体参与，特别是对体积密度小的超轻质隔热材料，其干燥过程中极易开裂，所以一般采取超临界干燥工艺，但此工艺过程复杂，生产成本高，不利于大规模的生产和应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种含氧化硅微粉的轻质隔热材料。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种含氧化硅微粉的轻质隔热材料，所述的轻质隔热材料由固态原料和液态原料组成；

固态原料的质量百分比总量为100%，具体组成如下：

氧化硅微粉 1~85%；