一种高铬陶瓷纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐火材料技术领域，特别是涉及一种高铅陶瓷纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率 低、比热小及耐机械震动等优点，因而在机械、冶金、化工、石油、陶瓷、玻璃、电子等行业都 得到了广泛的应用。
[0003] 目前广泛使用的高温隔热纤维材料主要有娃酸铅基陶瓷纤维、氧化铅基和氧化铅 基陶瓷纤维。但是娃酸铅耐火纤维制品被认为具有致癌效果而禁用，氧化铅基陶瓷纤维虽 能耐200(TC高温，却会有体积膨胀，而氧化铅基陶瓷纤维由于技术原因，只能耐150(TC高 温，且耐磨稳定性较差，主要是由于在高温条件下，结合剂失去作用，陶瓷纤维失去原有的 稳定性，从而丧失作用，因此，解决高温下结合剂的问题，是氧化铅基陶瓷纤维能否承受更 高温度的关键。
[0004] 中国专利CN10355359她公开了一种铅酸铜陶瓷纤维的制备方法，通过W硝酸铅、 硝酸铜和巧樣酸制造铅酸铜从而甩丝得到凝胶纤维，之后锻烧进行陶瓷化，得到的陶瓷纤 维柔初性好，稳定性好，导热系数低，但是耐高温性不足，工艺流程复杂，不适用于工业化生 产。中国专利CN102491737B公开了一种耐高温生物可溶陶瓷纤维及其制备方法，将巧镇 娃陶瓷纤维进行处理后可生物分解，保护环境，但是其陶瓷纤维依然具有致癌性，不利于使 用，且耐高温性不强。
【发明内容】
[0005] 为了解决氧化铅基陶瓷纤维可承受温度低，高温不稳定的问题，我们提出了一种 高铅陶瓷纤维及其制备方法，采用本发明可W有效提高氧化铅基陶瓷纤维可承受温度，提 高陶瓷纤维高温稳定性。
[0006] 本发明是通过W下技术方案实现的： 为实现上述目的，本发明提供一种高铅陶瓷纤维，由W下质量百分比的原料组成：电烙 氧化铅=75-90% ;氧化铅微粉；10-20% ;氧化纪微粉；0. 1-2% ;铜及铜系金属氧化物微粉： 0. 1-2% ;金属纪微粉；0. 1-2% ;结合剂；2-6% ;其原料粒度如下；电烙氧化铅；1-0. 5mm ;氧 化铅微粉；< 0. 088mm ;氧化纪微粉；(15。= 5 y m ;铜及铜系金属氧化物微粉；d 5。= 5 y m ;金 属纪微粉；屯。=Sum。所有材料皆使用粒度较小粉末和颗粒，在烙融过程中，避免了空气 进入内部导致纤维质量下降的问题。传统结合剂能稳定作用于160(TCW下的耐火材料，在 160(TCW上部分失去作用，氧化纪微粉、铜及铜系金属氧化物微粉和金属纪微粉在160(TC W上开始起到结合剂作用，有效结合陶瓷纤维各原料，烙融原料之间结合更紧密，提高材料 的稳定性和稳定性，同时提高了材料的耐火度。
[0007] 优选地，上述电烙氧化铅、氧化铅微粉、氧化纪微粉、铜及铜系金属氧化物微粉、金 属纪微粉纯度不低于99%。高纯原料的使用，大大减少了二氧化娃的引入，减少了二氧化 娃与材料中氧化镇在高温下生成低烙物，有效控制使用过程中与杂质反应生成低烙物的可 能，增强了材料抗侵蚀能力，提高寿命。
[0008] 优选地，上述结合剂为磯酸二氨铅和木质素賴酸轴溶液。结合剂作用于常温和低 温状态下原料各组分之间的结合，保证了烧制过程中的稳定，W及辅助了烙融过程中各氧 化物晶体结构之间的结合。
[0009] 优选地，上述磯酸二氨铅和木质素賴酸轴溶液质量比为1:1-3。
[0010] 本发明同时一种高铅陶瓷纤维的制备方法，步骤如下： (1) 将电烙氧化铅、氧化铅微粉、氧化纪微粉、铜及铜系金属氧化物微粉和金属纪微粉 混合均匀，加入结合剂，混合10-30分钟； (2) 将混合完毕的原料置于电阻炉或者电弧炉中，升温至1600-180(TC，烙融后直接甩 丝得到陶瓷纤维； (3) 将陶瓷纤维放入浓度为2-4mol/L的草酸中，常温浸泡2-4小时； (4) 将步骤（3)中陶瓷纤维置于还原气氛下于1000-120(TC赔烧4-6小时，得到陶瓷纤 维；
[0011] 妨检验，包装。
[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 提高氧化铅基陶瓷纤维的耐火度，保证高温条件下陶瓷纤维的稳定性。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限 于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通或改变都落入本发明保护范围；且下 述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[001引 实施例1 : 一种高铅陶瓷纤维，由W下质量百分比的原料组成：电烙氧化铅：81. 7% ;氧化铅微粉： 15% ;氧化纪微粉；0. 1% ;铜及铜系金属氧化物微粉；0. 1% ;金属纪微粉；0. 1% ;结合剂： 3%。
[0014] 生产步骤如下： (1) 将电烙氧化铅、氧化铅微粉、氧化纪微粉、铜及铜系金属氧化物微粉和金属纪微粉 混合均匀，加入结合剂，混合10分钟； (2) 将混合完毕的原料置于电阻炉或者电弧炉中，升温至180(TC，烙融后直接甩丝得 到陶瓷纤维； (3) 将陶瓷纤维放入浓度为3mol/L的草酸中，常温浸泡3小时； (4) 将步骤（3)中陶瓷纤维置于还原气氛下于120(TC赔烧5小时，得到陶瓷纤维； (5) 检验，包装。
[0015] 随机取样，检测各性能，结果如表1所示。
[001引 实施例2; 一种高铅陶瓷纤维，由W下质量百分比的原料组成；电烙氧化铅；80. 5% ;氧化铅微粉： 15% ;氧化纪微粉；0. 5% ;铜及铜系金属氧化物微粉；0. 5% ;金属纪微粉；0. 5% ;结合剂： 3%。
[0017] 生产步骤与实施例1基本相同。完成后随机取样进行高温性能测试，结果如表1 所示。
[001引 实施例3; 一种高铅陶瓷纤维，由W下质量百分比的原料组成：电烙氧化铅：79 % ;氧化铅微粉： 15% ;氧化纪微粉；1% ;铜及铜系金属氧化物微粉；1% ;金属纪微粉；1% ;结合剂；3%。
[0019] 生产步骤与实施例1基本相同。完成后随机取样进行高温性能测试，结果如表1 所示。
[0020] 实施例4 : 一种高铅陶瓷纤维，由W下质量百分比的原料组成；电烙氧化铅；76 % ;氧化铅微粉： 15% ;氧化纪微粉；2% ;铜及铜系金属氧化物微粉；2% ;金属纪微粉；2% ;结合剂；3%。
[0021] 生产步骤与实施例1基本相同。完成后随机取样进行高温性能测试，结果如表1 所示。
[002引 对比例： 市购氧化铅基陶瓷纤维，随机取样进行高温性能测试，结果如表1所示。
[0023]表 1 :
【主权项】
1. 一种高铬陶瓷纤维，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成： 电熔氧化铬：75-90% ; 氧化铝微粉：10-20% ; 氧化纪微粉：〇. 1_2% ; 镧及镧系金属氧化物微粉：〇. 1-2% ; 金属钇微粉：〇. 1-2% ; 结合剂：2-6% ; 其原料私度如下： 电烙氧化铬：1-0. 5mm ; 氧化铝微粉：< 〇. 〇88mm ; 氧化纪微粉：d5(l=5 μ m ; 镧及镧系金属氧化物微粉：d5(l=5 μ m ; 金属纪微粉：d5(l=5 μ m。
2. 如权利要求1所述的一种高铬陶瓷纤维，其特征在于，所述电熔氧化铬、氧化铝微 粉、氧化钇微粉、镧及镧系金属氧化物微粉、金属钇微粉纯度不低于99%。
3. 如权利要求1所述的一种高铬陶瓷纤维，其特征在于，所述结合剂为磷酸二氢铝和 木质素磺酸钠溶液。
4. 如权利要求1和3所述的一种高铬陶瓷纤维，其特征在于，所述结合剂中磷酸二氢铝 和木质素磺酸钠溶液质量比为1:1-3。
5. -种高铬陶瓷纤维的制备方法，其特征在于，步骤如下： (1) 将电熔氧化铬、氧化铝微粉、氧化钇微粉、镧及镧系金属氧化物微粉和金属钇微粉 混合均匀，加入结合剂，混合10-30分钟； (2) 将混合完毕的原料置于电阻炉或者电弧炉中，升温至1600-1800°C，熔融后直接甩 丝得到陶瓷纤维； (3) 将陶瓷纤维放入浓度为2-4mol/L的草酸中，常温浸泡2-4小时； (4) 将步骤（3)中陶瓷纤维置于还原气氛下于1000-1200°C焙烧4-6小时，得到陶瓷纤 维； (5) 检验，包装。
【专利摘要】本发明提供一种高铬陶瓷纤维，由电熔氧化铬、氧化铝微粉、氧化钇微粉、镧及镧系金属氧化物微粉、金属钇微粉和结合剂组成。本发明同时提供一种高铬陶瓷纤维的制备方法，步骤如下：（1）将原料混合均匀，加入结合剂，混合10-30分钟；（2）将混合完毕的原料升温至1600-1800℃，熔融后直接甩丝得到陶瓷纤维；（3）将陶瓷纤维放入浓度为2-4mol/L的草酸中，常温浸泡2-4小时；（4）1000-1200℃焙烧4-6小时，得到陶瓷纤维；（5）检验，包装。发明通过加入镧及镧系金属氧化物微粉和钇粉，提高氧化铝基陶瓷纤维的耐火度，保证高温条件下陶瓷纤维的稳定性。
【IPC分类】C04B35-622, C04B35-12, C04B35-66
【公开号】CN104649692
【申请号】CN201510022845
【发明人】周益城, 周成, 周成平
【申请人】长兴正发热电耐火材料有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月16日