[发明专利]一种耐高温纳米孔高效绝热板及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐高温纳米孔高效绝热板，由以下重量份的原料制备而成：60～80重量份气相Al2O3；15～30重量份红外遮光剂，所述红外遮光剂的粒径为5.5～7.5μm；5～10重量份无机短切纤维，所述无机短切纤维的直径为2～4μm，长度为2～5mm。本发明以气相Al2O3为基体材料，所选特定粒度的红外遮光剂、以及特定尺寸的增强纤维制备得到一种耐温1050℃以上的纳米孔高效绝热板，该制品平均800℃导热系数低于0.04W/(m·K)，具有极佳的高温稳定性，1050℃煅烧24h线收缩率不高于2％，随着煅烧时间的延长，线收缩率增加的幅度非常小。

技术领域

本发明属于绝热板技术领域，具体涉及一种耐高温纳米孔高效绝热板及其制备方法。

背景技术

随着国家节能减排力度的逐步加大，石化、冶金、陶瓷窑炉等行业正在寻求不同温度范围内具有高效绝热效果的耐火保温材料。目前，纳米硅质绝热材料已经在工业上得到较好的推广应用，该材料具有纳米孔结构，导热系数低于静止空气，是一种纳米孔高效绝热板材。但是纳米SiO2高温稳定性差，长期使用温度不应高于800℃，在更高的温度环境下，会出现纳米孔洞坍塌及破坏性的收缩，导致纳米板材之间出现较大缝隙，板材导热系数急剧上升，严重影响使用效果。

气相Al2O3为一种γ型的纳米级氧化铝粉末，该材料在1050℃的收缩率仅为2％左右，且常温导热系数仅为0.029W/(m·K)，是制备耐高温高效绝热板的理想材料。

专利(CN101041770A)“一种耐高温氧化铝气凝胶隔热复合材料及其制备方法”公开了一种耐高温氧化铝气凝胶隔热复合材料，该耐高温氧化铝气凝胶隔热复合材料由无机陶瓷纤维毡和/或无机陶瓷纤维预制件与氧化铝气凝胶或掺有遮光剂的氧化铝气凝胶构成。其制备方法包括氧化铝溶胶配制、无机陶瓷纤维毡和/或无机陶瓷纤维预制件混合、老化、干燥等步骤。

专利(CN103964813A)“一种纳米微孔隔热板及其制造方法”公开了一种纳米微孔隔热板，包括粒径范围为5～20nm的二氧化硅、粒径范围为2～12μm的碳化硅、粒径范围为2～15μm的硅酸锆、和直径范围为5～15μm的高硅氧玻璃纤维。本发明还包括所述纳米微孔隔热板的制造方法，具体是将二氧化硅、碳化硅、硅酸锆、高硅氧玻璃纤维原材料按重量比秤好，将配好的原材料在高速混料机中充分混匀，将混合好的材料在液压机的专用模具中干压成型。

上述现有技术能够有效解决SiO2气凝胶高温稳定性差的问题，但也存在着一定的缺陷。专利CN101041770A所涉及的一种耐高温氧化铝气凝胶隔热复合材料及其制备方法存在的缺点是超临界干燥工艺复杂、制备出的产品存在脱粉的问题。专利CN103964813A所涉及的一种纳米微孔隔热板及其制造方法所选用的增强纤维为高硅氧玻璃纤维，该纤维的长期连续使用温度不宜超过1000℃，在1050℃以上的环境下收缩较大；同时依据该方法制备的纳米微孔隔热板至少加入了20％的纳米二氧化硅，该材料的高温稳定性同样较差，无法在1050℃以上的高温环境下长期使用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种耐高温纳米孔高效绝热板及其制备方法，本发明提供的耐高温纳米孔高效绝热板制备方法简单，并且耐温在1050℃以上。

本发明提供了一种耐高温纳米孔高效绝热板，由以下重量份的原料制备而成：

60～80重量份气相Al2O3；

15～30重量份红外遮光剂，所述红外遮光剂的粒径为5.5～7.5μm；