ИЗДЕЛИЕ ИЗ ОГНЕСТОЙКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2010 года по МПК C04B35/80 B32B18/00 C04B38/00 

Описание патента на изобретение RU2394793C2

Изделие из огнестойкого, композиционного, слоистого материала относится к классу экологически безопасных конструкционных элементов и может быть использовано в качестве теплоизоляции в строительном комплексе и для футеровки тепловых агрегатов.

Такие изделия в мировой практике известны, и они базируются на открытой пористой или сетчатой (волокнистой) керамической структуре, имеющей поверхностный слой для защиты от воздействия агрессивных газов (см., например, SU, 610829, 12.05.78; US, 3231401, 1966; RU, 203481, 05.10.1995; RU, 2293718, 20.02.2007; RU, 22998538, 10.05.2007).

Известные изделия не имеют достаточной механической прочности и требуемой низкой теплопроводности, а фазовый состав огнеупорных, волокнистых композиционных материалов не позволяет достичь предельной температуры применения по сравнению с огнеупорностью.

Наиболее близким техническим решением по существенным признакам и достигаемому техническому результату является огнестойкое композиционное слоистое изделие, включающее основу, выполненную из керамических волокон с органическим связующим, и слой покрытия (оболочку), содержащий гидравлически твердеющий материал (US 4612240, опубл. 16.09.1986).

Известное изделие содержит большое количество кристаллического керамического наполнителя, что повышает объемный вес изделия и приводит к пониженным значениям теплоизоляционных свойств, а структурные параметры материала изделия не позволяют сформировать альтернативные варианты соотношения прочностных и теплоизоляционных свойств в конкретных условиях эксплуатации.

Изобретение направлено на получение теплозащитных изделий с повышенными эксплуатационными характеристиками. Технический результат, который создается изобретением, состоит в повышении прочности и снижении коэффициента теплопроводности.

Поставленная цель достигается тем, что заявленное изделие отличается от известного волокнистой основой с пористостью 75-80%, волокна в точках соприкосновения скреплены картофельным крахмалом холодного набухания марки Solvitose PLV, изделие содержит дополнительную наружную оболочку, выполненную из гидравлически твердеющего глиноземного компонента Alphabond 300, модифицированного наноразмерными коллоидными гидpaтaми.

Для формования изделия использовали:

1. Кремнезоль и алюмозоль производства ООО «НПО Компас» соответствующих ТУ 2145-002-12979928-01.

2. Пентациркон производства ООО «НПК Пента» соответствующего ТУ-1762-147- 40245042-2006.

3. Alphabond 300, каталог германской фирмы «Almatis GmbH».

4. Картофельный крахмал холодного набухания марки Solvitose PLV нидерландской фирмы «Avebe», каталог фирмы на сайте www.neofood.ru.

5. Муллитокремнеземистое волокно производства ООО «Морган Термал Керамике Сухой Лог», марки «Cerafiber».

6. Супертонкое базальтовое волокно ГОСТ 4640-93 производства ФГУП «Лианозовский экспериментальный завод».

Пример 1

В соответствии с технологической схемой изготовления изделия в мешалку заливают коллоидный раствор картофельного крахмала холодного набухания марки Solvitose PZV и при постоянном перемешивании вводят муллитокремнеземистые волокна.

Компоненты тщательно перемешивают и подают суспензию на перфорированную подложку, создавая со стороны выхода фильтрата разрежение 0,7-0,8 Па. После набора заданной толщины волокнистой основы с общей пористостью 75-80% инфильтрацию суспензии прекращают и проводят сушку нагретым воздухом (80-100°С) путем его фильтрации через волокнистую заготовку. После достижения заготовкой транспортной прочности поверхностный волокнистый слой ангобируют суспензией из Alphabond 300 на глубину 0,5-1 мм методом распыления. Дополнительную наружную оболочку формируют методом распыления из предварительно изготовленной суспензии, содержащей Alphabond 300-90-95% и коллоидного гидрата кремния в расчете 5-10% на сухой вес с величиной частиц 2-10 нм. После сушки при 150-300°С изделия подвергают испытаниям. Для сравнения свойств дополнительную наружную оболочку выполняют толщиной 1, 2, 3 мм при сохранении толщины ангобированного слоя 0,5-1 мм.

Пример 2

При сохранении технологической схемы и расположения структурообразующих слоев, как в примере 1, дополнительную наружную оболочку изготавливают из предварительно сформированной суспензии Alphabond 300-90-95% и коллоидного раствора гидроокиси алюминия с мицеллами размером 300-500 нм, при содержании 5-10% на сухой вес.

Пример 3

При сохранении технологической схемы и расположения структурообразующих слоев, как в примере 1, волокнистую структуру основы формируют из муллитокремнеземистого волокна, а дополнительную наружную оболочку формируют из Alphabond 300-90-95% модифицированного гидроокисью циркония в количестве 5-10% при величине коллоидных частиц 400-700 нм.

Пример 4

При сохранении технологической схемы и расположения структурообразующих слоев, как в примере 1, волокнистую структуру основы формируют из супертонкого базальтового волокна.

Пример 5

При сохранении технологической схемы и расположения структурообразующих слоев, как в примере 4, дополнительную наружную оболочку формируют идентично примеру 2.

Пример 6

При сохранении технологической схемы и расположения структурообразующих слоев, как в примере 5, волокнистую структуру основы формируют из супертонкого базальтового волокна.

Сравнительные данные испытаний, приведенные в таблице, показывают, что патентуемые теплоизоляционные изделия конкурентоспособны по сравнению с аналоговыми решениями, что позволяет использовать их в более жестких эксплуатационных условиях с альтернативой выбора пользователем по тепловым и механическим характеристикам.

Похожие патенты RU2394793C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕСТОЙКОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ИЗДЕЛИЯ 2008
  • Красный Борис Лазаревич
  • Кисляков Андрей Николаевич
  • Красный Александр Борисович
RU2394794C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА С ВОЛОКНИСТОЙ СТРУКТУРОЙ 2008
  • Красный Борис Лазович
  • Тарасовский Вадим Павлович
  • Красный Александр Борисович
  • Кисляков Андрей Николаевич
RU2371423C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2009
  • Красный Борис Лазаревич
  • Сербиков Юрий Андреевич
  • Красный Александр Борисович
RU2386605C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА 2008
  • Красный Борис Лазаревич
  • Кисляков Андрей Николаевич
  • Красный Александр Борисович
RU2370473C1
ОГНЕСТОЙКИЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ 2010
  • Сударева Наталья Григорьевна
  • Смыслова Людмила Александровна
  • Конаков Геннадий Владимирович
  • Сударев Анатолий Владимирович
  • Красный Борис Лазаревич
  • Тарасовский Вадим Павлович
RU2424021C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЙ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ 2007
  • Красный Борис Лазаревич
  • Тарасовский Вадим Павлович
  • Красный Александр Борисович
  • Енько Антон Сергеевич
RU2341493C1
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО ПРОНИЦАЕМОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 2008
  • Красный Борис Лазоревич
  • Кисляков Андрей Николаевич
  • Красный Александр Борисович
RU2374208C1
Смесь для изготовления огнеупорного теплоизоляционного материала 1990
  • Городецкий Виль Аврамович
  • Важенин Евгений Васильевич
  • Гришпун Ефим Моисеевич
  • Рожков Евгений Васильевич
  • Нагинский Михаил Зиновьевич
SU1794922A1
ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТ 2023
  • Садовничий Вадим Евгеньевич
RU2816776C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САМОФОРМИРУЮЩЕГОСЯ ВОЛОКНИСТОГО ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО МАТЕРИАЛА И ИЗДЕЛИЯ ИЗ НЕГО 2022
  • Филиппов Денис Анатольевич
  • Неяглов Олег Сергеевич
  • Абузин Юрий Алексеевич
  • Игнаткин Иван Константинович
RU2791757C1

Реферат патента 2010 года ИЗДЕЛИЕ ИЗ ОГНЕСТОЙКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО СЛОИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к производству стройматериалов, содержащих керамические волокна и предназначенных для изготовления теплоизоляционных изделий. Теплоизоляционное изделие из огнестойкого, композиционного слоистого материала содержит основу из керамических волокон, скрепленных органическим высокомолекулярным связующим в виде крахмала холодного набухания Solvitose PLV. Изделие содержит дополнительно наружную оболочку, выполненную из гидравлически твердеющего материала Alphabond 300, модифицированного наноразмерными коллоидными гидратами Si, Al, Zr. Технический результат - повышение прочности и снижение теплопроводности. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 394 793 C2

1. Изделие из огнестойкого композиционного слоистого материала, включающего основу, выполненную из керамических волокон с органическим связующим, и оболочку, содержащую гидравлически твердеющий материал, отличающееся тем, что волокнистая основа имеет пористость 75-80%, волокна в точках соприкосновения скреплены картофельным крахмалом холодного набухания марки Solvitose PLV, изделие содержит дополнительно наружную оболочку, выполненную из гидравлически твердеющего глиноземного компонента Alphabond 300, модифицированного наноразмерными коллоидными гидратами.

2. Изделие по п.1, отличающееся тем, что основа изделия выполнена из огнестойких волокон из ряда: базальтовые, муллитовые, муллитокорундовые, кварцевые.

3. Изделие по п.1, отличающееся тем, что гидравлически твердеющий глиноземный компонент Alphabond 300 содержит наноразмерные коллоидные гидраты Si, Al, Zr или их смеси в количестве 5-10% на сухой вес.

4. Изделие по п.1, отличающееся тем, что гидравлически твердеющий материал содержит продукты реакции с модифицирующими добавками.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2394793C2

US 4612240 А, 16.09.1986
ГРАВИТАЦИОННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КЛАССИФИКАТОР 1992
  • Черных Олег Львович
RU2029638C1
РЕСПИРАТОР 1997
  • Демкин В.П.
  • Кузнецов В.И.
  • Шестаков В.Д.
RU2168338C2
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ 2001
  • Демин Е.Н.
  • Пшекин А.И.
  • Ярчак Н.М.
RU2203251C2
Регулятор частоты 1980
  • Кутева Зара Николаевна
  • Макарова Регина Константиновна
SU890559A1

RU 2 394 793 C2

Авторы

Красный Борис Лазаревич

Кисляков Андрей Николаевич

Красный Александр Борисович

Даты

2010-07-20Публикация

2008-08-15Подача