一種高鉻陶瓷纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高鉛陶瓷纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料，具有重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱率 低、比熱小及耐機械震動等優(yōu)點，因而在機械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、電子等行業(yè)都 得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前廣泛使用的高溫隔熱纖維材料主要有娃酸鉛基陶瓷纖維、氧化鉛基和氧化鉛 基陶瓷纖維。但是娃酸鉛耐火纖維制品被認為具有致癌效果而禁用，氧化鉛基陶瓷纖維雖 能耐200(TC高溫，卻會有體積膨脹，而氧化鉛基陶瓷纖維由于技術(shù)原因，只能耐150(TC高 溫，且耐磨穩(wěn)定性較差，主要是由于在高溫條件下，結(jié)合劑失去作用，陶瓷纖維失去原有的 穩(wěn)定性，從而喪失作用，因此，解決高溫下結(jié)合劑的問題，是氧化鉛基陶瓷纖維能否承受更 高溫度的關(guān)鍵。
[0004] 中國專利CN10355359她公開了一種鉛酸銅陶瓷纖維的制備方法，通過W硝酸鉛、 硝酸銅和巧樣酸制造鉛酸銅從而甩絲得到凝膠纖維，之后鍛燒進行陶瓷化，得到的陶瓷纖 維柔初性好，穩(wěn)定性好，導(dǎo)熱系數(shù)低，但是耐高溫性不足，工藝流程復(fù)雜，不適用于工業(yè)化生 產(chǎn)。中國專利CN102491737B公開了一種耐高溫生物可溶陶瓷纖維及其制備方法，將巧鎮(zhèn) 娃陶瓷纖維進行處理后可生物分解，保護環(huán)境，但是其陶瓷纖維依然具有致癌性，不利于使 用，且耐高溫性不強。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決氧化鉛基陶瓷纖維可承受溫度低，高溫不穩(wěn)定的問題，我們提出了一種 高鉛陶瓷纖維及其制備方法，采用本發(fā)明可W有效提高氧化鉛基陶瓷纖維可承受溫度，提 高陶瓷纖維高溫穩(wěn)定性。
[0006] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高鉛陶瓷纖維，由W下質(zhì)量百分比的原料組成：電烙 氧化鉛=75-90% ;氧化鉛微粉；10-20% ;氧化紀微粉；0. 1-2% ;銅及銅系金屬氧化物微粉： 0. 1-2% ;金屬紀微粉；0. 1-2% ;結(jié)合劑；2-6% ;其原料粒度如下；電烙氧化鉛；1-0. 5mm ;氧 化鉛微粉；< 0. 088mm ;氧化紀微粉；(15。= 5 y m ;銅及銅系金屬氧化物微粉；d 5。= 5 y m ;金 屬紀微粉；屯。=Sum。所有材料皆使用粒度較小粉末和顆粒，在烙融過程中，避免了空氣 進入內(nèi)部導(dǎo)致纖維質(zhì)量下降的問題。傳統(tǒng)結(jié)合劑能穩(wěn)定作用于160(TCW下的耐火材料，在 160(TCW上部分失去作用，氧化紀微粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和金屬紀微粉在160(TC W上開始起到結(jié)合劑作用，有效結(jié)合陶瓷纖維各原料，烙融原料之間結(jié)合更緊密，提高材料 的穩(wěn)定性和穩(wěn)定性，同時提高了材料的耐火度。
[0007] 優(yōu)選地，上述電烙氧化鉛、氧化鉛微粉、氧化紀微粉、銅及銅系金屬氧化物微粉、金 屬紀微粉純度不低于99%。高純原料的使用，大大減少了二氧化娃的引入，減少了二氧化 娃與材料中氧化鎮(zhèn)在高溫下生成低烙物，有效控制使用過程中與雜質(zhì)反應(yīng)生成低烙物的可 能，增強了材料抗侵蝕能力，提高壽命。
[0008] 優(yōu)選地，上述結(jié)合劑為磯酸二氨鉛和木質(zhì)素賴酸軸溶液。結(jié)合劑作用于常溫和低 溫狀態(tài)下原料各組分之間的結(jié)合，保證了燒制過程中的穩(wěn)定，W及輔助了烙融過程中各氧 化物晶體結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合。
[0009] 優(yōu)選地，上述磯酸二氨鉛和木質(zhì)素賴酸軸溶液質(zhì)量比為1:1-3。
[0010] 本發(fā)明同時一種高鉛陶瓷纖維的制備方法，步驟如下： (1) 將電烙氧化鉛、氧化鉛微粉、氧化紀微粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和金屬紀微粉 混合均勻，加入結(jié)合劑，混合10-30分鐘； (2) 將混合完畢的原料置于電阻爐或者電弧爐中，升溫至1600-180(TC，烙融后直接甩 絲得到陶瓷纖維； (3) 將陶瓷纖維放入濃度為2-4mol/L的草酸中，常溫浸泡2-4小時； (4) 將步驟（3)中陶瓷纖維置于還原氣氛下于1000-120(TC賠燒4-6小時，得到陶瓷纖 維；
[0011] 妨檢驗，包裝。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于： 提高氧化鉛基陶瓷纖維的耐火度，保證高溫條件下陶瓷纖維的穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合實施例，更具體地說明本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當理解，本發(fā)明的實施并不局限 于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通或改變都落入本發(fā)明保護范圍；且下 述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[001引 實施例1 : 一種高鉛陶瓷纖維，由W下質(zhì)量百分比的原料組成：電烙氧化鉛：81. 7% ;氧化鉛微粉： 15% ;氧化紀微粉；0. 1% ;銅及銅系金屬氧化物微粉；0. 1% ;金屬紀微粉；0. 1% ;結(jié)合劑： 3%。
[0014] 生產(chǎn)步驟如下： (1) 將電烙氧化鉛、氧化鉛微粉、氧化紀微粉、銅及銅系金屬氧化物微粉和金屬紀微粉 混合均勻，加入結(jié)合劑，混合10分鐘； (2) 將混合完畢的原料置于電阻爐或者電弧爐中，升溫至180(TC，烙融后直接甩絲得 到陶瓷纖維； (3) 將陶瓷纖維放入濃度為3mol/L的草酸中，常溫浸泡3小時； (4) 將步驟（3)中陶瓷纖維置于還原氣氛下于120(TC賠燒5小時，得到陶瓷纖維； (5) 檢驗，包裝。
[0015] 隨機取樣，檢測各性能，結(jié)果如表1所示。
[001引 實施例2; 一種高鉛陶瓷纖維，由W下質(zhì)量百分比的原料組成；電烙氧化鉛；80. 5% ;氧化鉛微粉： 15% ;氧化紀微粉；0. 5% ;銅及銅系金屬氧化物微粉；0. 5% ;金屬紀微粉；0. 5% ;結(jié)合劑： 3%。
[0017] 生產(chǎn)步驟與實施例1基本相同。完成后隨機取樣進行高溫性能測試，結(jié)果如表1 所示。
[001引 實施例3; 一種高鉛陶瓷纖維，由W下質(zhì)量百分比的原料組成：電烙氧化鉛：79 % ;氧化鉛微粉： 15% ;氧化紀微粉；1% ;銅及銅系金屬氧化物微粉；1% ;金屬紀微粉；1% ;結(jié)合劑；3%。
[0019] 生產(chǎn)步驟與實施例1基本相同。完成后隨機取樣進行高溫性能測試，結(jié)果如表1 所示。
[0020] 實施例4 : 一種高鉛陶瓷纖維，由W下質(zhì)量百分比的原料組成；電烙氧化鉛；76 % ;氧化鉛微粉： 15% ;氧化紀微粉；2% ;銅及銅系金屬氧化物微粉；2% ;金屬紀微粉；2% ;結(jié)合劑；3%。
[0021] 生產(chǎn)步驟與實施例1基本相同。完成后隨機取樣進行高溫性能測試，結(jié)果如表1 所示。
[002引 對比例： 市購氧化鉛基陶瓷纖維，隨機取樣進行高溫性能測試，結(jié)果如表1所示。
[0023]表 1 :
【主權(quán)項】
1. 一種高鉻陶瓷纖維，其特征在于，由以下質(zhì)量百分比的原料組成： 電熔氧化鉻：75-90% ; 氧化鋁微粉：10-20% ; 氧化紀微粉：〇. 1_2% ; 鑭及鑭系金屬氧化物微粉：〇. 1-2% ; 金屬釔微粉：〇. 1-2% ; 結(jié)合劑：2-6% ; 其原料私度如下： 電烙氧化鉻：1-0. 5mm ; 氧化鋁微粉：< 〇. 〇88mm ; 氧化紀微粉：d5(l=5 μ m ; 鑭及鑭系金屬氧化物微粉：d5(l=5 μ m ; 金屬紀微粉：d5(l=5 μ m。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種高鉻陶瓷纖維，其特征在于，所述電熔氧化鉻、氧化鋁微 粉、氧化釔微粉、鑭及鑭系金屬氧化物微粉、金屬釔微粉純度不低于99%。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種高鉻陶瓷纖維，其特征在于，所述結(jié)合劑為磷酸二氫鋁和 木質(zhì)素磺酸鈉溶液。
4. 如權(quán)利要求1和3所述的一種高鉻陶瓷纖維，其特征在于，所述結(jié)合劑中磷酸二氫鋁 和木質(zhì)素磺酸鈉溶液質(zhì)量比為1:1-3。
5. -種高鉻陶瓷纖維的制備方法，其特征在于，步驟如下： (1) 將電熔氧化鉻、氧化鋁微粉、氧化釔微粉、鑭及鑭系金屬氧化物微粉和金屬釔微粉 混合均勻，加入結(jié)合劑，混合10-30分鐘； (2) 將混合完畢的原料置于電阻爐或者電弧爐中，升溫至1600-1800°C，熔融后直接甩 絲得到陶瓷纖維； (3) 將陶瓷纖維放入濃度為2-4mol/L的草酸中，常溫浸泡2-4小時； (4) 將步驟（3)中陶瓷纖維置于還原氣氛下于1000-1200°C焙燒4-6小時，得到陶瓷纖 維； (5) 檢驗，包裝。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高鉻陶瓷纖維，由電熔氧化鉻、氧化鋁微粉、氧化釔微粉、鑭及鑭系金屬氧化物微粉、金屬釔微粉和結(jié)合劑組成。本發(fā)明同時提供一種高鉻陶瓷纖維的制備方法，步驟如下：（1）將原料混合均勻，加入結(jié)合劑，混合10-30分鐘；（2）將混合完畢的原料升溫至1600-1800℃，熔融后直接甩絲得到陶瓷纖維；（3）將陶瓷纖維放入濃度為2-4mol/L的草酸中，常溫浸泡2-4小時；（4）1000-1200℃焙燒4-6小時，得到陶瓷纖維；（5）檢驗，包裝。發(fā)明通過加入鑭及鑭系金屬氧化物微粉和釔粉，提高氧化鋁基陶瓷纖維的耐火度，保證高溫條件下陶瓷纖維的穩(wěn)定性。
【IPC分類】C04B35-622, C04B35-12, C04B35-66
【公開號】CN104649692
【申請?zhí)枴緾N201510022845
【發(fā)明人】周益城, 周成, 周成平
【申請人】長興正發(fā)熱電耐火材料有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月16日