本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維板及其制備方法。

背景技術(shù)：

耐火纖維板是耐火纖維的深加工制品之一，是一種剛性的、低導(dǎo)熱率的耐火纖維制品，它不僅保持了纖維狀高溫隔熱材料的優(yōu)良特性，并且具有優(yōu)良的機(jī)械性能和精確的幾何尺寸，既可以作為爐壁背襯材質(zhì)，又可直接作為爐壁熱面材質(zhì)，廣泛應(yīng)用于同時要求堅(jiān)韌、自承重及隔熱的領(lǐng)域。

耐火纖維板通常都是采用濕法真空成型工藝生產(chǎn)，即選用相應(yīng)的耐火纖維散棉作為基材，將纖維短切，加入有機(jī)粘結(jié)劑、無機(jī)粘結(jié)劑、填料、添加劑等，經(jīng)制漿、真空吸濾成型、烘干和后續(xù)機(jī)加工等工序，獲得纖維板制品。目前國內(nèi)市場上常見的耐火纖維板的種類主要有陶瓷纖維板、晶體纖維板和混配纖維板等。其中，陶瓷纖維板包括標(biāo)準(zhǔn)型硅酸鋁纖維板、高純型硅酸鋁纖維板、高鋁型硅酸鋁纖維板和含鋯型硅酸鋁纖維板等，最高使用溫度可達(dá)1300℃；晶體纖維板包括多晶莫來石纖維板和多晶氧化鋁纖維板等，最高使用溫度為1600℃；而混配纖維板是以多晶纖維和玻璃態(tài)纖維混配而成，如莫來石纖維/硅酸鋁纖維混配板、氧化鋁纖維/硅酸鋁纖維混配板等，最高使用溫度一般不超過1500℃，在2000℃環(huán)境下極不穩(wěn)定，且強(qiáng)度低。

因此，現(xiàn)亟需一種不僅強(qiáng)度高且高溫穩(wěn)定性強(qiáng)的纖維板。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種強(qiáng)度高且高溫穩(wěn)定性強(qiáng)的纖維板；本發(fā)明的第二目的是提供該纖維板的制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的纖維板，按重量份計(jì)包括如下原料：成型助劑11-27份、氧化鋯纖維80-130份、增稠劑7-19份、消泡劑5-16份、填料31-52份、高硅氧纖維50-70份、粘結(jié)劑8-13份、穩(wěn)定劑13-22份、碳化硼8-15份及氮化碳3-12份。優(yōu)選的，成型助劑的重量份數(shù)可為16-25份，其至少可包括聚乙烯醇、羥甲基纖維素或羥丙基纖維素中的一種；氧化鋯纖維的重量份數(shù)可為95-125份；粘結(jié)劑可包括磷酸二氫鋁、磷酸鈉、硅酸鈉或硅酸鋰；穩(wěn)定劑的重量份數(shù)可為15-20份，其可包括水楊酸鉛、蓖麻油酸鋇或硬脂酸鎘；碳化硼的重量分?jǐn)?shù)可為10-12份；氮化碳的重量份數(shù)可為6-9份。

本發(fā)明制備纖維板的方法，包括如下步驟：

(1)按重量份數(shù)分別將氧化鋯纖維及高硅氧纖維切斷至1-2mm置于反應(yīng)器中，向該反應(yīng)器中依次加入碳化硼、氮化碳、穩(wěn)定劑、粘結(jié)劑、填料、成型助劑、增稠劑及消泡劑反應(yīng)30-40min，制得預(yù)混料；

(2)將上述預(yù)混料與水按1:0.3-0.5進(jìn)行攪拌25-35min，靜置1-2d后，制成纖維板坯體，將該纖維板坯體干燥后，在1400-1550℃條件下反應(yīng)2-3h，即可制得纖維板。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)為：該纖維板不僅具備良好的力學(xué)性能，且其強(qiáng)度高、高溫?zé)岱€(wěn)定性強(qiáng)，其可在2300℃條件下使用，具備優(yōu)越的耐高溫性能；同時，本發(fā)明在制備該纖維板時，通過合理調(diào)整各原料的加入順序，從而提高了該纖維板的強(qiáng)度，且環(huán)保無污染。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的防腐性纖維板，按重量份計(jì)包括如下原料：成型助劑11-27份、氧化鋯纖維80-130份、增稠劑7-19份、消泡劑5-16份、填料31-52份、高硅氧纖維50-70份、粘結(jié)劑8-13份、穩(wěn)定劑13-22份、碳化硼8-15份及氮化碳3-12份。

本發(fā)明通過合理調(diào)整各原料含量，制備的纖維板不僅防腐性能優(yōu)越，且強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性強(qiáng)。通過添加成型助劑，有效改善纖維板各原料之間的混勻，改善纖維板的成型效果；添加氧化鋯纖維及高硅氧纖維，兩者協(xié)同作用，提高了纖維板的高溫穩(wěn)定性；添加增稠劑及穩(wěn)定劑，從而有效改善纖維板的熱穩(wěn)定性；添加粘結(jié)劑，增強(qiáng)纖維板各原料之間的組合性，增強(qiáng)纖維板的強(qiáng)度，提高穩(wěn)定性；添加碳化硼及氮化碳，其與氧化鋯纖維協(xié)同作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了纖維板的強(qiáng)度及穩(wěn)定性能。

本發(fā)明采用的原料均可從市場上購買得到。

實(shí)施例1

原料：聚乙烯醇16份、氧化鋯纖維125份、聚丙烯酰胺15份、有機(jī)硅消泡劑10份、蛭石粉40份、高硅氧纖維60份、磷酸二氫鋁10份、水楊酸鉛15份、碳化硼12份及氮化碳9份。

制備方法：(1)將氧化鋯纖維及高硅氧纖維切斷至1mm置于反應(yīng)器中，向該反應(yīng)器中依次加入碳化硼、氮化碳、水楊酸鉛、磷酸二氫鋁、蛭石粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺及有機(jī)硅消泡劑反應(yīng)35min，制得預(yù)混料；

(2)將上述預(yù)混料與水按1:0.4進(jìn)行攪拌30min，靜置1d后，制成纖維板坯體，將該纖維板坯體干燥后，在1500℃條件下反應(yīng)2.5h，即可制得纖維板。

實(shí)施例2

原料：羥甲基纖維素25份、氧化鋯纖維95份、低分子聚乙烯蠟13份、有機(jī)硅消泡劑12份、藻硅土45份、高硅氧纖維65份、磷酸鈉11份、蓖麻油酸鋇20份、碳化硼10份及氮化碳6份。

制備方法：(1)將氧化鋯纖維及高硅氧纖維切斷至2mm置于反應(yīng)器中，向該反應(yīng)器中依次加入碳化硼、氮化碳、蓖麻油酸鋇、磷酸鈉、藻硅土、羥甲基纖維素、低分子聚乙烯蠟及有機(jī)硅消泡劑反應(yīng)34min，制得預(yù)混料；

(2)將上述預(yù)混料與水按1:0.42進(jìn)行攪拌32min，靜置2d后，制成纖維板坯體，將該纖維板坯體干燥后，在1480℃條件下反應(yīng)2h，即可制得纖維板。

實(shí)施例3

原料：成型助劑11份、氧化鋯纖維130份、聚乙烯吡咯烷酮7份、有機(jī)硅消泡劑16份、膨脹珍珠巖31份、高硅氧纖維70份、硅酸鈉8份、硬脂酸鎘22份、碳化硼8份及氮化碳12份，其中，成型助劑為羥甲基纖維素及羥丙基纖維素。

制備方法：(1)將氧化鋯纖維及高硅氧纖維切斷至1mm置于反應(yīng)器中，向該反應(yīng)器中依次加入碳化硼、氮化碳、硬脂酸鎘、硅酸鈉、膨脹珍珠巖、成型助劑、聚乙烯吡咯烷酮及有機(jī)硅消泡劑反應(yīng)40min，制得預(yù)混料；

(2)將上述預(yù)混料與水按1:0.3進(jìn)行攪拌35min，靜置2d后，制成纖維板坯體，將該纖維板坯體干燥后，在1550℃條件下反應(yīng)2h，即可制得纖維板。

實(shí)施例4

原料：成型助劑27份、氧化鋯纖維80份、聚乙烯吡咯烷酮19份、有機(jī)硅消泡劑5份、海泡石絨52份、高硅氧纖維50份、硅酸鋰13份、硬脂酸鎘13份、碳化硼15份及氮化碳3份，其中，成型助劑為聚乙烯醇、羥甲基纖維素及羥丙基纖維素。

制備方法：(1)將氧化鋯纖維及高硅氧纖維切斷至2mm置于反應(yīng)器中，向該反應(yīng)器中依次加入碳化硼、氮化碳、硬脂酸鎘、硅酸鋰、海泡石絨、成型助劑、聚乙烯吡咯烷酮及有機(jī)硅消泡劑反應(yīng)30min，制得預(yù)混料；

(2)將上述預(yù)混料與水按1:0.5進(jìn)行攪拌25min，靜置1d后，制成纖維板坯體，將該纖維板坯體干燥后，在1400℃條件下反應(yīng)3h，即可制得纖維板。

實(shí)施例5

設(shè)計(jì)對比例，基本步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別在于原料的含量，具體為：原料：聚乙烯醇8份、氧化鋯纖維135份、聚丙烯酰胺5份、有機(jī)硅消泡劑20份、蛭石粉25份、高硅氧纖維75份、磷酸二氫鋁5份、水楊酸鉛25份、碳化硼18份及氮化碳2份。

實(shí)施例6

設(shè)計(jì)對比例，基本步驟與實(shí)施例1相同，區(qū)別在于原料的含量，具體為：原料：聚乙烯醇30份、氧化鋯纖維75份、聚丙烯酰胺20份、有機(jī)硅消泡劑4份、蛭石粉55份、高硅氧纖維45份、磷酸二氫鋁15份、水楊酸鉛10份、碳化硼17份及氮化碳15份。

將實(shí)施例1-6制得的纖維板進(jìn)行性能檢測，獲得的結(jié)果如表1所示。

表1纖維板性能對照表

由表1可知，實(shí)施例1-6制得的纖維板不僅熱穩(wěn)定性強(qiáng)，且其抗壓強(qiáng)度高，由此可知，采用本發(fā)明的原料及原料含量制備出的纖維板的性能最佳。