[发明专利]多维复合陶瓷保温绝热材料及其制造方法

说明书

本发明公开了多维复合陶瓷保温绝热材料及其制造方法。本发明的多维复合陶瓷保温绝热材料包括如下重量百分比的原料：40‑65wt％的玻化微珠，10‑45wt％的纤维水镁石，1‑10wt％的硅酸铝棉，2‑15wt％的膨润土，1‑5wt％的玻璃纤维，2‑8wt％的渗透剂，0.1‑1wt％的添加剂；其中，所述添加剂包括30‑45wt％聚丙烯酰胺，30‑45wt％的聚乙烯醇，以及剩余量的稀土物质。本发明具有优异的绝热性能，本发明在较高的温度条件下依然能达到较好的隔热性能，并且在达到较高的隔热性能的情况下还能具有较小的容重，很大的扩展了绝热温度范围，工作温度范围可以达到‑40℃～1400℃。

技术领域

本发明涉及绝热材料领域，具体涉及一种多维复合陶瓷保温绝热的复合材料。

背景技术

传统的保温隔热材料是以提高气相空隙率，降低导热系数和传导系数为主。其中，纤维类保温隔热材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高，必须要有较厚的覆层，导致在较薄的层状厚度下，其导热系数较高，且容重也较大，不仅仅成本更高，也导致了使用场景受限。多孔结构保温隔热材料是一种含有大量封闭气孔的新型轻质保温防火材料，通常是以陶瓷或膨胀珍珠岩为骨料，再通过与无机胶凝材料混合制成的保温绝热材料；其与纤维类保温隔热材料相比，虽然能有效降低导热系数，但容重依然较大，存在设计标准更新、生产制造工艺升级、检测后估等无针对性体系支撑的缺陷。

现有技术中，为了提高传统保温绝热材料的长效等性能，通常的做法就是将不同隔热原理的材料在施工时进行复合，使用现场复合的保温绝热材料来提高保温隔热性能。该方式虽然达到各自隔热效果的叠加，提高了隔热的性能，但是也导致了容重的增加，并且实际应用受到各种材料特性的限制。为了解决该问题，现有技术中公开了一种采用稀土元素、纤维、玻化微珠等材料进行多维复合形成的多级腔孔保温绝热复合材料，该材料能够减少单位体积的容重，在相同厚度条件下有效降低导热系数，但导热系数降低有限，尤其是在高温条件下，并不能够有效保证较小容重的前提下达到较好的保温效果，导致其适用温度范围较窄。因此，在高温时如何保证保温材料依然能具有较低的导热系数，是保温材料领域研发的重点和难点。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中多维复合的保温材料的导热系数在高温时降低有限，不能达到很好的保温效果，导致适应温度范围窄的问题。本发明提供了一种能够适应更宽温度范围、显著降低高温情况下导热系数的多维复合陶瓷保温绝热材料。

多维复合陶瓷保温绝热材料，按照质量百分数计，包括如下原料：

40-65wt％的玻化微珠，10-45wt％的纤维水镁石，1-10wt％的硅酸铝棉，2-15wt％的膨润土，1-5wt％的玻璃纤维，2-8wt％的渗透剂，0.1-1wt％的添加剂；

所述添加剂包括30-45wt％聚丙烯酰胺，30-45wt％的聚乙烯醇，以及剩余量的稀土物质。

所述稀土物质为硝酸铈和氯化镧。

所述玻化微珠比上纤维水镁石、硅酸铝棉和玻璃纤维之和的比值大于1.2，所述聚丙烯酰胺与聚乙烯醇的质量比小于1。

所述聚丙烯酰胺的分子量为1000-1800万；所述聚乙烯醇的分子量为2-50万。

所述稀土物质为纳米级。

所述玻化微珠的粒径大小为25-80目；所述硅酸铝棉为含锆型硅酸铝棉，其规格为30-120Kg/m³；所述膨润土为钠基膨润土；所述玻璃纤维的规格为35-60支，长度为1-5cm。

所述钠基膨润土的滤矢量≤14mL。

所述渗透剂为OP10。该渗透剂OP10的化学名称为辛基酚聚氧乙烯醚。

所述纤维水镁石中MgO＞60wt％，CaO＜20wt％，Fe₂O₃＜0.1wt％。