Способ получения огнеупорного теплоизоляционного материала Советский патент 1993 года по МПК C04B35/10 

ел

с

Использование: технология огнеупорных покрытий для защиты машиностроительных изделий от воздействия высоких температур. Сущность изобретения: предварительно диспергированный минеральный заполнитель смешивают со связующим - коллоидным раствором оксида алюминия, отделяют жидкую фазу, сушат и прокаливают при температуре 600-900°С. Полученные изделия характеризуются термостойкостью 1500-1600°С и прочностью при сжатии (при 1 0 % -ной деформации) 20-30 кг/см2. 2 табл.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к получению теплозащитных покрытий, обладающих высокой термической устойчивостью и низкой объемной массой. Разработанный способ изготовления огнеупорного теплозащитного материала может быть использован в различных областях машиностроения для защиты ответственных изделий от воздействия высоких температур.

Известен способ получения алюмоок- сидной керамики, включающий смешение минерального заполнителя (глубокопрокаленного низкощелочного глинозема) с водным раствором оксинитрата алюминия и соли магния, отделение жидкой фазы и термическую обработку.

Недостатком данного способа является высокая температура термообработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения теплоизоляционного материала, состоящего из алюмосиликатного волокна и золя кремниевой кислоты.

По данному способу алюмосиликатное волокно в количестве 95,5-98% смешивают - с золем кремниевой кислоты в количестве 2-4,5% в расчете на сухой SI02, отделяют жидкую фазу и прокаливают полученный материал.

Недостаток данного способа заключается в том, что полученные по нему матери- алы обладают недостаточно высокой термической устойчивостью, связанной с плавлением оксида кремния и силикатов алюминия при температуре 1400-1600°С.

vl 00

VJ

О 00 О

Целью изобретения является повышение термостойкости и прочности получаемых теплозащитных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления огнеупорного теплозащитного материала, включающем смешение минерального волокна и связующего вещества отделение жидкой фазы .и термическую обработку в качестве свя- зующего коллоидный раствор оксида алюминия(ал;омозоль)со следующими характеристиками: соотношение А1/МО з(4-8)/1, концентрация 3-10%.

Способ осуществляют следующим образом/ ;. . . . : . V .

На первом этапе проводят диспергиро- ваниё коалинрврй ваты в горячей воде при температуре 60-80°С, Диспергирование проводят в реакторе с рубашкой с использованием быстроходных винтовых или лопастных мешалок Диспергирование проводят в течение 10-30 мин. После чего, полученную суспензию отстаивают, и удаляют осевшие на дно реактора агл омерата и крупн ые во- - локнэ. В дальнейшем волокна смешивают с коллоидным раствором оксида алюминия, отделяют жидкую фазу, сушат и прокаливают и температуре 600-800°С. ,:.- ,f,:. -, :. ,,,,-.-:

Пример 1. В 1 л дистиллированной воды при температуре 90°С диспергируют 50 г ваты. Диспергирование проводят в течение 30 мин. Полученную суспензию отстаивают в течение Т мин и удаляют осевшие н а дно агломераты и круп н ые волокна, уда- дяют жидкую фазу. Полученное волокно смешивают с 1 л алюмрзоля с соотношением А1/ЫОз 8/1 и концентрацией 6%.Затем отделяют жидкую фазу, сушат И прокаливают при температуре 800°С.

Аналогично примеру 1 проводим испытание для алюмозолей с другими характеристиками. Результаты приведены в.табл.1.

На основании результатов экспериментов, приведенных в таблице 1. Можно заключить, предпочтительно использование алюмозоля со следующими характеристиками: соотношение А1/ЫОз 8/1 концентрация 6%.

Как видно из табл.1 концентрация алюмозоля ниже 3% приводит к значительному

снижению прочности на сжатие, а использование золя с концентрацией выше 10% приводит к увеличению плотности образцов, что ухудшает теплофизические свойства материала.

При использовании отношения AI/NOa меньше 4/1 и выше 10/1 наблюдается значительное понижение предела плотности на сжатие. ; :. -.: :

Получение алюмозоля с концентрацией

выше 10% связано со значительным усложнением технологического процесса. По этой же причине, а также в связи с чрезмерной стабильностью получаемого золя не следует увеличивать соотношение AI/NOa выше

8/1.- -,...:. V ,- . : ;. / .. Пример 2. Проводят сравнительные испытания свойств описываемых материалов, изготовленных по способу прототипу. Результаты сравнения представлены в

табл.2У-:;v: - 1-.:/ i: .; ;. ;: ..:

Как видно из табл.2, полученный материал обладает большой прочностью и термостойкостью..

Таким образом, предлагаемый способ

изготовления огнеупорного теплозащитного материала обеспечивает по сравнению с прототипом - улучшение эксплуатационных свойств материала за счёт повышения прочности на 30-50% и термостойкости на 200300°С.

Формула изобретени я Способ получения огнеупорного теплоизоляционного материала, включающий смешение минерального заполнителя и связующего, отделение жидкой фазы и термическую обработку,отличающийся тем, что, с Целью увеличения термостойкости и прочности, в качестве связующего используют коллоидный раствор оксида алюминия

с концентрацией 3-10% и отношением А1/МОз,равным (4-8):1.

Таблица1

Таблица 2