[发明专利]一种不易出现二次开裂的高密度陶瓷纤维板及其制备方法

说明书

本发明提供了一种不易出现二次开裂的高密度陶瓷纤维板，包括以下质量百分数的制备原料：无机复合纤维：15～40wt％，有机纤维：0.5～5wt％，玻璃纤维短切丝：0.5～2wt％，耐火填料：40～55％，阳离子有机结合剂：4～10wt％，阴离子无机结合剂：8～13％；所述无机复合纤维包括陶瓷纤维甩丝棉、陶瓷纤维喷吹棉和可溶纤维棉。本发明中的高密度陶瓷纤维板最小密度765Kg/m³、最大密度1300Kg/m³，最小耐压强度2.5MPa、最大耐压强度15MPa，使用温度可达1100℃。本发明还提供了一种不易出现二次开裂的高密度陶瓷纤维板的制备方法。

技术领域

本发明属于无机保温材料技术领域，尤其涉及一种不易出现二次开裂的高密度陶瓷纤维板及其制备方法。

背景技术

目前传统工艺生产的陶瓷纤维板的体积密度不超过500kg/m³，耐压强度也不足1MPa，在使用中存在很大的局限性。目前在铝电解槽、冶金钢包、铸造炉中需求一种既承重又保温的陶瓷纤维板，在使用过程中能够承受金属液体产生漩涡引起的局部压力过大和超温状态。

现有专利CN108033756B公开了一种新型的高密度陶瓷纤维板，其密度在600kg/m³以上，在制备过程中需要预先对纤维进行短切处理，以使制备得到的纤维板满足密度和强度要求。但这一过程操作复杂，不利于工艺的连续化生产，同时，如果进一步提高密度，还需要对一次成型的陶瓷纤维板进行无机结合剂的二次硬化，增加了生产工序，降低了高密度陶瓷纤维板的使用温度；

同时，因原料中所用的无机矿物纤维原料表面光滑，无法有效包裹粉料原料，导致制备过程中纤维原料与添加的粉料原料混合不均匀，进而使成型得到的坯体存在粉料分布不均、粉料下沉、纤维上浮的问题，影响产品质量；

此外，现有高密度陶瓷纤维板在压制和烘干过程中容易产生裂纹，不仅形成的湿坯在压制过程中出现开裂，同时湿坯在烘干过程中会由于收缩产生二次开裂，进而影响产品质量，降低成品率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不易出现二次开裂的高密度陶瓷纤维板及其制备方法，本发明中的高密度陶瓷纤维板密度高、强度高、能够有效减少弹性后效引起的产品裂纹。

本发明提供一种不易出现二次开裂的高密度陶瓷纤维板，包括以下质量百分数的制备原料：

无机复合纤维：15～40wt％，有机纤维：0.5～5wt％，玻璃纤维短切丝：0.5～2wt％，耐火填料：40～55wt％，阳离子有机结合剂：4～10wt％，阴离子无机结合剂：8～13wt％；

所述无机复合纤维包括陶瓷纤维甩丝棉、陶瓷纤维喷吹棉和可溶纤维棉。

优选的，所述陶瓷纤维甩丝棉、陶瓷纤维喷吹棉和可溶纤维的质量比为1：(1～3)：(1～3)。

优选的，所述陶瓷纤维喷吹棉的平均直径为2～4μm，平均长度为10～50mm；

所述陶瓷纤维甩丝棉的平均直径为3～5μm，平均长度为100～200mm。

优选的，所述可溶纤维棉为碱土硅酸盐纤维，所述可溶纤维棉的平均直径为3～5μm，平均长度为50～100mm。

优选的，所述有机纤维为打浆后能够帚化的有机纤维。

优选的，所述玻璃短切纤维的长度为5～12mm。

优选的，所述耐火填料包括瘠性材料和可塑性材料；

所述瘠性材料选自白硅微粉、叶腊石粉、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石和针状硅灰石中的一种或几种；

所述可塑性材料选自广西白泥、高岭土、苏州土、球粘土、坡缕石和软质粘土中的一种或几种；