[发明专利]轻质耐高温绝热材料及其发泡工艺

说明书

本发明提供了一种轻质耐高温绝热材料及其发泡工艺，由发泡的无机绝热层芯板以及外覆的保护层而构成；无机绝热层芯板的原料中含有粉煤灰、短切玻璃纤维、生石灰、诱发剂，或含有遮光剂，所述保护层为铝塑复合膜或无纺布材料。本发明具有质轻、耐高温、结构整体性好、成本便宜等优点。

技术领域

本发明涉及一种夹心结构的绝热材料。

背景技术

在冶金、铸造加工等高温行业的生产中，为了达到节能减排的目的，更好的使设备隔热保温，需要在耐材与钢壳间安装绝热材料，从而减少生产运行的过程中热能的损耗，提高设备稳定型。随着对节能的要求提高，传统的保温不能满足高效、低碳、节能的要求。

目前绝热材料常用的芯材有：硅酸铝纤维、陶瓷纤维等纤维类材料，以及一种技术含量较高的以气相法二氧化硅粉状为主料的微孔材料，由于纤维类材料本身生产时能耗大、造价高、使用寿命短等原因大都用于500℃以内的工况保温，二氧化硅粉状材料作为芯材使用绝热性能较好，但800℃以上的温度导致二氧化硅粉体烧结给工业设备带来了安全隐患，1000℃或更高温度工况需要更先进的绝热材料。

使用二氧化硅粉料制作的绝热材料，存在材料资源匮乏、造价成本高等很多不足的地方需要加以改良。

发明内容

发明目的：提供一种质轻、耐高温、原料便宜的轻质耐高温绝热材料及其发泡工艺。

技术方案：

本发明的轻质耐高温的绝热材料，由发泡的无机绝热层芯板以及外覆的保护层而构成；无机绝热层芯板的原料中含有粉煤灰、短切玻璃纤维、生石灰（遇水变成熟石灰，具有良好的粘结性能）、诱发剂（或发泡剂），或含有遮光剂。

本发明利用火力电厂或冶金高炉回收的灰烬加入少量的玻璃短纤维、生石灰、纳米诱发剂、遮光剂等混合后压制成具有闭孔率高、孔径小的低密度绝热材料，再进行养护、烘干处理，用无纺布对其包裹制成轻质耐高温（主材均耐高温）的绝热材料。

所采用的发泡剂及其发泡工艺保证获得闭孔发泡低密度的无机绝热层芯板。

所述保护层为铝塑复合膜或无纺布材料。

所述的保护层为连续密封的，所述的无机绝热层芯板是充满整个保护层内部空间的。

具有下列工艺步骤：将无机绝热层芯板的原料放入150-200℃养护窑内通入低压蒸汽至窑内压力0.05-0.2MPa，微波加热至200℃左右停留20-40分钟，泄压烘干10-20分钟而成无机绝热层芯板。

首先将无机绝热层芯板的原料放置于预先制成的保护层内部，将保护层作为一种养护窑，通过发泡技术实现发泡并完成定型过程，获得保护膜与无机绝热层芯板粘结为一个整体的结构。

在保护膜上预留有出气孔，发泡过程中产生的多余气体由此排放出去，并且在发泡后期自动粘接堵塞该出气孔（控制好压力时间等工艺过程，比如在出气中水汽和二氧化碳的浓度，保证生石灰遇水气产生具有粘结性，再遇二氧化碳，反应成碳酸钙固体，堵塞出气孔）。

该绝热材料不仅单位质量轻，绝热效果好，而且使用利弃资源，具有性能稳定、阻燃性能好、使用方便等特点。

材料说明：

灰粉：火力电厂和冶金高炉产生的灰粉，粒径微小0.1-10μm颗粒含量50%以上，蜂窝状结构。

遮光剂：粒径1-3μm，堆积密度在100g/cm³，包括二氧化钛、氧化铁或碳化硅中的任意一种，保证不透光。

短纤维：直径在10-20μm，长度为6-15mm，高硅氧纤维或硅酸铝玻璃纤维或碳纤维中的任意一种。