技术摘要：
一种低导热率隔热材料及其制备方法，包括如下质量份数的原料：气相白炭黑：60‑70份；普通白炭黑：10‑20份；碳化硅：10‑15份；纤维：5‑10份。本申请采用气相白炭黑、普通白炭黑进行结合使用，使得可以发挥出气相白炭黑增稠性好，不易吸湿的特点，同时还能够发挥出普 全部
背景技术：
随着工业领域节能降耗发展的必然趋势，在工业窑炉和高温设备上有针对性的采 用低导热率耐火制品的趋势越来越明显，传统隔热耐火材料一般有陶瓷纤维板或硅酸钙 板，由于其保温性能难以满足对隔热空间和厚度有严格要求的场所的隔热需要，即在保温 厚度和保温能力之间无法达到协调，所以超低导热率的纳米级隔热板应运而生。现在的纳 米隔热板材料成型工艺多为干法粉料压制成型，但是其制得的产品强度低，厚度偏差大，而 且有些还会产生分层脱落的问题，使用中还存在破损率大、运输安装不便等问题。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本申请一方面提出了一种低导热率隔热材料，包括如下质量 份数的原料：气相白炭黑：60-70份；普通白炭黑：10-20份；碳化硅：10-15份；纤维：5-10份。 本申请采用气相白炭黑、普通白炭黑进行结合使用，使得可以发挥出气相白炭黑增稠性好， 不易吸湿的特点，同时还能够发挥出普通白炭黑具有多羟基的特性，可以与纤维进行更好 的复合，但是其低的含量又能把吸湿的特性抑制住；而碳化硅则是具有抗辐射和耐磨性能， 碳化硅本身在隔热材料中作为中间物质，气相白炭黑和普通白炭黑以及纤维充填其中，使 得能够在保证低的导热系数的前提之下，具有相对较高的强度。本申请的普通白炭黑采用 沉淀法制得。 优选的，所述气相白炭黑的采用四氯化硅热解气相沉积法生产得到。 优选的，所述热解气相沉积法采用如下方式获得：将四氯化硅先在精馏塔精馏，然 后在蒸发器中进行加热蒸发，并以干燥后的空气为载体，送至合成水解炉，四氯化硅在 1000-1800℃的高温下气化，并引入氢气和氧气，进行气相水解，生成气相二氧化硅，然后引 入聚集器，聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氨空气吹洗至pH 值为4-6时，即为气相白炭黑。本申请的气相白炭黑采用经聚集之后的二氧化硅，既能利于 收集，也可以得到粒度适于本申请的隔热材料的气相二氧化硅，不至于因为过小而在使用 过程中，使得纤维发生团聚分布不均。 优选的，所述纤维为高强超细陶瓷纤维，所述高强超细陶瓷纤维的直径为600- 800nm，长度10-30mm。 优选的，所述高强超细陶瓷纤维以正硅酸乙酯和添加硼酸作为稳定剂的次乙酸铝 为原料，采用静电纺丝工艺制得。本申请的陶瓷纤维中引入可以与普通白炭黑进行一定程 度亲和的正硅酸乙酯和硼酸，使得在与气相白炭黑均衡混合之后的纤维可以起到一定程度 上促进普通白炭黑均布的目的，而碳化硅作为反射物质的同时，也是作为摩擦物质在进行 二次混合之时进一步的促进均匀混合。 优选的，气相白炭黑粒径：10-40nm；普通白炭黑粒径：300nm以下；碳化硅：1400- 3 CN 111609252 A 说 明 书 2/4 页 1600目。 另一方面，本申请提出了一种低导热率隔热材料的制备方法，采用干法粉料压制 成型工艺，干法粉料压制成型工艺的原料按照如下方式混合得到，首先将气相白炭黑与纤 维进行一次混合，然后再加入普通白炭黑以及碳化硅进行二次混合得到干法粉料压制成型 工艺的原料。本申请的合成方法是首先将气相白炭黑与纤维进行混合，这是利用气相白炭 黑的疏水特性以及其粒度，使得可以实现纤维在气相白炭黑内的均布，然后再将普通白炭 黑和碳化硅放入，普通白炭黑以纤维为基点，进行均布，碳化硅则是在进行二次混合之时进 一步的促进均匀混合。 优选的，一次混合是在30-35r/s转数下搅拌10-15min，二次混合是在25-30r/s转 数下搅拌10-15min。 优选的，将原料放入压机缓冲罐中进行静置5-6小时； 完成静置过程后，将物料充分均匀的布置在压机的模具中，以60-70Mpa的压力进 行压制，同时保压20-30s，完成材料中的排气，压制形成隔热材料。 优选的，将隔热材料进行6面机械切割修整得到隔热板，然后在隔热板表面覆铝箔 或玻璃纤维布进行真空密封定型；最后将真空定型的隔热板放入封包机内进行封包。 本申请能够带来如下有益效果： 1 .本申请采用气相白炭黑、普通白炭黑进行结合使用，使得可以发挥出气相白炭 黑增稠性好，不易吸湿的特点，同时还能够发挥出普通白炭黑具有多羟基的特性，可以与纤 维进行更好的复合，但是其低的含量又能把吸湿的特性抑制住；而碳化硅则是具有抗辐射 和耐磨性能，碳化硅本身在隔热材料中作为中间物质，气相白炭黑和普通白炭黑以及纤维 充填其中，使得能够在保证低的导热系数的前提之下，具有相对较高的强度； 2.本申请的气相白炭黑采用经聚集之后的二氧化硅，既能利于收集，也可以得到 粒度适于本申请的隔热材料的气相二氧化硅，不至于因为过小而在使用过程中，使得纤维 发生团聚分布不均； 3.本申请的陶瓷纤维中引入可以与普通白炭黑进行一定程度亲和的正硅酸乙酯 和硼酸，使得在与气相白炭黑均衡混合之后的纤维可以起到一定程度上促进普通白炭黑均 布的目的，而碳化硅作为反射物质的同时，也是作为摩擦物质在进行二次混合之时进一步 的促进均匀混合； 4.本申请的合成方法是首先将气相白炭黑与纤维进行混合，这是利用气相白炭黑 的疏水特性以及其粒度，使得可以实现纤维在气相白炭黑内的均布，然后再将普通白炭黑 和碳化硅放入，普通白炭黑以纤维为基点，进行均布，碳化硅则是在进行二次混合之时进一 步的促进均匀混合。
一种低导热率隔热材料及其制备方法，包括如下质量份数的原料：气相白炭黑：60‑70份；普通白炭黑：10‑20份；碳化硅：10‑15份；纤维：5‑10份。本申请采用气相白炭黑、普通白炭黑进行结合使用，使得可以发挥出气相白炭黑增稠性好，不易吸湿的特点，同时还能够发挥出普 全部
背景技术：
随着工业领域节能降耗发展的必然趋势，在工业窑炉和高温设备上有针对性的采 用低导热率耐火制品的趋势越来越明显，传统隔热耐火材料一般有陶瓷纤维板或硅酸钙 板，由于其保温性能难以满足对隔热空间和厚度有严格要求的场所的隔热需要，即在保温 厚度和保温能力之间无法达到协调，所以超低导热率的纳米级隔热板应运而生。现在的纳 米隔热板材料成型工艺多为干法粉料压制成型，但是其制得的产品强度低，厚度偏差大，而 且有些还会产生分层脱落的问题，使用中还存在破损率大、运输安装不便等问题。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本申请一方面提出了一种低导热率隔热材料，包括如下质量 份数的原料：气相白炭黑：60-70份；普通白炭黑：10-20份；碳化硅：10-15份；纤维：5-10份。 本申请采用气相白炭黑、普通白炭黑进行结合使用，使得可以发挥出气相白炭黑增稠性好， 不易吸湿的特点，同时还能够发挥出普通白炭黑具有多羟基的特性，可以与纤维进行更好 的复合，但是其低的含量又能把吸湿的特性抑制住；而碳化硅则是具有抗辐射和耐磨性能， 碳化硅本身在隔热材料中作为中间物质，气相白炭黑和普通白炭黑以及纤维充填其中，使 得能够在保证低的导热系数的前提之下，具有相对较高的强度。本申请的普通白炭黑采用 沉淀法制得。 优选的，所述气相白炭黑的采用四氯化硅热解气相沉积法生产得到。 优选的，所述热解气相沉积法采用如下方式获得：将四氯化硅先在精馏塔精馏，然 后在蒸发器中进行加热蒸发，并以干燥后的空气为载体，送至合成水解炉，四氯化硅在 1000-1800℃的高温下气化，并引入氢气和氧气，进行气相水解，生成气相二氧化硅，然后引 入聚集器，聚集成较大颗粒，然后经旋风分离器收集，再送入脱酸炉，用含氨空气吹洗至pH 值为4-6时，即为气相白炭黑。本申请的气相白炭黑采用经聚集之后的二氧化硅，既能利于 收集，也可以得到粒度适于本申请的隔热材料的气相二氧化硅，不至于因为过小而在使用 过程中，使得纤维发生团聚分布不均。 优选的，所述纤维为高强超细陶瓷纤维，所述高强超细陶瓷纤维的直径为600- 800nm，长度10-30mm。 优选的，所述高强超细陶瓷纤维以正硅酸乙酯和添加硼酸作为稳定剂的次乙酸铝 为原料，采用静电纺丝工艺制得。本申请的陶瓷纤维中引入可以与普通白炭黑进行一定程 度亲和的正硅酸乙酯和硼酸，使得在与气相白炭黑均衡混合之后的纤维可以起到一定程度 上促进普通白炭黑均布的目的，而碳化硅作为反射物质的同时，也是作为摩擦物质在进行 二次混合之时进一步的促进均匀混合。 优选的，气相白炭黑粒径：10-40nm；普通白炭黑粒径：300nm以下；碳化硅：1400- 3 CN 111609252 A 说 明 书 2/4 页 1600目。 另一方面，本申请提出了一种低导热率隔热材料的制备方法，采用干法粉料压制 成型工艺，干法粉料压制成型工艺的原料按照如下方式混合得到，首先将气相白炭黑与纤 维进行一次混合，然后再加入普通白炭黑以及碳化硅进行二次混合得到干法粉料压制成型 工艺的原料。本申请的合成方法是首先将气相白炭黑与纤维进行混合，这是利用气相白炭 黑的疏水特性以及其粒度，使得可以实现纤维在气相白炭黑内的均布，然后再将普通白炭 黑和碳化硅放入，普通白炭黑以纤维为基点，进行均布，碳化硅则是在进行二次混合之时进 一步的促进均匀混合。 优选的，一次混合是在30-35r/s转数下搅拌10-15min，二次混合是在25-30r/s转 数下搅拌10-15min。 优选的，将原料放入压机缓冲罐中进行静置5-6小时； 完成静置过程后，将物料充分均匀的布置在压机的模具中，以60-70Mpa的压力进 行压制，同时保压20-30s，完成材料中的排气，压制形成隔热材料。 优选的，将隔热材料进行6面机械切割修整得到隔热板，然后在隔热板表面覆铝箔 或玻璃纤维布进行真空密封定型；最后将真空定型的隔热板放入封包机内进行封包。 本申请能够带来如下有益效果： 1 .本申请采用气相白炭黑、普通白炭黑进行结合使用，使得可以发挥出气相白炭 黑增稠性好，不易吸湿的特点，同时还能够发挥出普通白炭黑具有多羟基的特性，可以与纤 维进行更好的复合，但是其低的含量又能把吸湿的特性抑制住；而碳化硅则是具有抗辐射 和耐磨性能，碳化硅本身在隔热材料中作为中间物质，气相白炭黑和普通白炭黑以及纤维 充填其中，使得能够在保证低的导热系数的前提之下，具有相对较高的强度； 2.本申请的气相白炭黑采用经聚集之后的二氧化硅，既能利于收集，也可以得到 粒度适于本申请的隔热材料的气相二氧化硅，不至于因为过小而在使用过程中，使得纤维 发生团聚分布不均； 3.本申请的陶瓷纤维中引入可以与普通白炭黑进行一定程度亲和的正硅酸乙酯 和硼酸，使得在与气相白炭黑均衡混合之后的纤维可以起到一定程度上促进普通白炭黑均 布的目的，而碳化硅作为反射物质的同时，也是作为摩擦物质在进行二次混合之时进一步 的促进均匀混合； 4.本申请的合成方法是首先将气相白炭黑与纤维进行混合，这是利用气相白炭黑 的疏水特性以及其粒度，使得可以实现纤维在气相白炭黑内的均布，然后再将普通白炭黑 和碳化硅放入，普通白炭黑以纤维为基点，进行均布，碳化硅则是在进行二次混合之时进一 步的促进均匀混合。
