一種納米微孔絕熱板材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及絕熱材料領(lǐng)域，特別涉及一種納米微孔絕熱板材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著能源消耗的增加，世界各國已經(jīng)將高效絕熱耐火材料的研宄與推廣列為節(jié)能 降耗的主要方向之一。傳統(tǒng)絕熱耐火材料有輕質(zhì)磚、輕質(zhì)澆注料和陶瓷纖維等，但是其導(dǎo)熱 系數(shù)相對較高，在給定厚度下無法滿足工業(yè)設(shè)備外壁低于70°C的節(jié)能要求。
[0003] 納米微孔絕熱材料是一種新型的絕熱耐火材料，其內(nèi)部含有大量納米級氣孔，納 米級氣孔平均尺寸為50nm左右，常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)低于靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，絕熱性能優(yōu) 異，在石化、冶金、航空航天等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價值。
[0004] 我國制備硬質(zhì)板類納米微孔絕熱材料的技術(shù)正在逐漸成熟，制備出的納米微孔絕 熱板耐壓強度好，絕熱性能優(yōu)異。然而硬質(zhì)板類納米微孔絕熱材料彎曲強度差，幾乎沒有抗 撞擊能力，無法在具有一定弧度的高溫設(shè)備上使用，而且這種納米微孔絕熱材料表面浮塵 量大，在安裝過程中易浮于空氣中，對人體和環(huán)境造成危害，在一定程度上限制了納米微孔 絕熱材料的推廣和應(yīng)用。
[0005][0006][0007] 按照該專利方法制備納米孔絕熱板材，在包覆納米孔絕熱材料的過程中容易造成 材料斷裂損壞，而且在完成納米孔絕熱材料的包覆處理以后，需要人工劃分縫紉區(qū)間，然后 在模具內(nèi)再對縫紉區(qū)間逐一縫制，操作困難，工作量大，生產(chǎn)效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種納米微孔絕熱板材的制備方法，納米微孔絕 熱材料不易斷裂，操作簡單，生產(chǎn)效率高。
[0009] 本發(fā)明提供了一種納米微孔絕熱板材的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (A)將納米二氧化硅粉體、紅外遮光劑和增強劑混合均勻后，放入三邊縫合的纖維 布袋中，縫合纖維布袋余下的一邊；
[0011] ⑶將縫合后的纖維布袋攤平壓制，得到塊狀板材；
[0012] (C)將所述塊狀板材脫膜，衍縫，得到納米微孔絕熱板材。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟（A)中，所述纖維布袋為無堿玻璃纖維布袋、高硅氧玻璃纖維布 袋或陶瓷纖維布袋。
[0014] 優(yōu)選的，所述步驟（A)中，所述纖維布袋的厚度為0· 15?0· 35mm。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟（B)中，所述壓制厚度為3?20mm。
[0016] 優(yōu)選的，所述步驟（B)中，所述壓制的壓力為3?8MPa。
[0017] 優(yōu)選的，所述步驟（B)中，所述壓制的加壓速度為120?550mm/min，所述壓制時的 保壓時間為10?30秒。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟（C)中，所述衍縫的方法為：利用繪圖軟件繪制塊狀板材的模擬 圖形，并在模擬圖形上繪制縫紉區(qū)間，由電腦控制衍縫機在縫紉區(qū)間內(nèi)進行衍縫。
[0019] 優(yōu)選的，所述步驟（A)中，所述縫合所用縫紉線的線徑為0. 15?4mm。
[0020] 優(yōu)選的，所述步驟（C)中，所述衍縫所用縫紉線的線徑為0. 15?4mm。
[0021] 優(yōu)選的，所述步驟（A)中，所述紅外遮光劑為碳化硅、六鈦酸鉀晶須、炭黑和鋯英 砂中的一種或多種。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的納米微孔絕熱板材的制備方法，包括以下步驟：將納米 二氧化硅粉體、紅外遮光劑和增強劑混合后均勻后，放入三邊縫合的纖維布袋中，縫合纖維 布袋余下的一邊；將縫合后的纖維布袋攤平壓制，得到塊狀板材；將所述塊狀板材脫膜，衍 縫，得到納米微孔絕熱板材。首先，本發(fā)明將粉體原料包覆后進行壓制成型，避免了板材斷 裂。其次，在工作臺上簡單縫合即可，無需在模具中進行縫合，也無需在每一個包覆纖維布 的絕熱材料表面劃分縫制區(qū)間，操作簡單，效率高。進一步的，通過電腦控制衍縫機進行縫 制，操作更簡單，縫制精度更高。
【具體實施方式】
[0023] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0024] 本發(fā)明實施例公開了一種納米微孔絕熱板材的制備方法，包括以下步驟：
[0025] (A)將納米二氧化硅粉體、紅外遮光劑和增強劑混合后均勻后，放入三邊縫合的纖 維布袋中，縫合纖維布袋余下的一邊；
[0026] (B)將縫合后的纖維布袋攤平壓制，得到塊狀板材；
[0027] (C)將所述塊狀板材脫膜，衍縫，得到納米微孔絕熱板材。
[0028] 在本發(fā)明中，以納米二氧化硅粉體、紅外遮光劑和增強劑為制備納米微孔絕熱板 材的主體材料，以纖維布袋為包覆物，避免了浮塵量過大。
[0029] 按照本發(fā)明，首先將納米二氧化硅粉體、紅外遮光劑和增強劑混合后均勻后，放入 三面縫合的纖維布袋中，縫合纖維布袋余下的一面。所述紅外遮光劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員常 用的物質(zhì)，優(yōu)選為碳化硅、六鈦酸鉀晶須、炭黑和鋯英砂中的一種或多種，本發(fā)明選用多種 紅外遮光劑的混合時，對于不同種類的遮光劑的質(zhì)量比沒有特殊限制。所述增強劑保證了 納米微孔絕熱板材的強度，優(yōu)選為玻璃纖維、玄武巖纖維和石英纖維中的一種或多種。
[0030] 本發(fā)明在三邊縫合的纖維布袋中裝入納米二氧化硅粉體、紅外遮光劑和增強劑的 均勻混合物，然后縫合纖維布袋余下的一邊。所述纖維布袋減少了浮塵而且強度較好，優(yōu) 選為無堿玻璃纖維布袋、高硅氧玻璃纖維布袋或陶瓷纖維布袋。所述纖維布的厚度優(yōu)選為 0. 15?0.35mm。所述三面縫合的纖維布袋可以在任意操作臺上進行縫合，無需在模具中進 行，避免了在模具中衍縫鎖邊難以操作的問題。而且縫合纖維布袋余下的一邊時，也可以在 任意操作臺上進行縫合，無需在模具中進行，避免了在模具中衍縫鎖邊難以操作的問題。所 述縫合所用的縫紉線為玻璃纖維紗線、陶瓷纖維紗線和滌綸線中的一種或多種，以保證具 有一定的強度。所述縫紉線的線徑優(yōu)選為0.15?0.4mm。纖維布袋余下的一面縫合好后， 粉狀原料均被限制在布袋內(nèi)。
[0031] 按照本發(fā)明，縫合纖維布袋余下的一面以后，將縫合后的纖維布袋攤平壓制，得到 塊狀板材。攤平縫合后的纖維布袋，保證了壓制時的平整，以便于得到平整的塊狀板材。本 發(fā)明對于攤平的方法沒有特殊限制，可以為搖勻或者板壓。所述壓制的壓力優(yōu)選為3? 8MPa，更優(yōu)選為5?7MPa。所述壓制的加壓速度優(yōu)選為120?550mm/min，更優(yōu)選為200? 400mm/min ;壓制時的保壓時間優(yōu)選為10?30秒，更優(yōu)選為15?20s。所述壓制厚度優(yōu)選 為3?20mm。
[0032] 按照本發(fā)明，得到塊狀板材后，將所述塊狀板材脫膜、衍縫，得到納米微孔絕熱板 材。壓制后的塊狀板材，即可以脫膜，然后在任意的工作區(qū)域進行衍縫，對于衍縫區(qū)域沒有 特殊限制，無需在模具中進行，避免了在模具中衍縫鎖邊難以操作的問題。所述衍縫的方 法優(yōu)選為：利用繪圖軟件繪制塊狀板材模擬圖形，并在模擬圖形上繪制縫紉區(qū)間，由電腦 控制衍縫機在縫紉區(qū)間內(nèi)進行衍縫。所述衍縫方法，無需在每一個包覆纖維布的塊狀板材 表面劃分縫制區(qū)間，操作簡單，提高了效率，同時也提高了縫制精度。所述衍縫區(qū)間優(yōu)選為 20 X 20mm?120 X 120mm。所述衍縫所用縫紉線的線徑優(yōu)選為0· 15?4臟。通過衍縫，本發(fā) 明得到的納米微孔絕熱板材由多個區(qū)域構(gòu)成，可以適當(dāng)彎曲，適用于具有一定弧度的高溫 設(shè)備上的背襯隔熱。
[0033] 對本發(fā)明的制備方法的生產(chǎn)效率進行測試，結(jié)果表明，本發(fā)明制備方法的生產(chǎn)效 率可達到每小時20個以上。
[0034] 對本發(fā)明得到的納米微孔絕熱板材的抗折強度進行測試，結(jié)果表明，均高于 0. 18MPa〇
[0035] 按照本發(fā)明的制備方法制備納米微孔絕熱板材，首先粉體原料包覆后進行壓制成 型，避免了板材斷裂。其次，在工作臺上簡單縫合即可，無需在模具中進行縫合，也無需在每 一個包覆纖維布的絕熱材料表面劃分縫制區(qū)間，操作簡單，效率高。進一步的，通過電腦控 制衍縫機進行縫制，操作更簡單，縫制精度更高。
[0036] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的納米微孔絕熱板材的制 備方法進行詳細(xì)說明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0037] 實施例1
[0038] (1)采用線徑為0. 25mm的玻璃纖維紗線通過普通工業(yè)縫紉機縫制300 X 300mm的 無堿玻璃纖維布袋，將纖維布袋的任意三個邊緣進行封口縫制，余下一個邊緣不縫制，便于 裝入物料，其中纖維布厚度為0. 3mm ;
[0039] (2)稱取60重量份