Огнеупорный теплоизоляционный материал

Огнеупорный теплоизоляционный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстическик

Рвспублнк

<щ985010 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 060481 (21) 3274317/29-33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 301282. бюллетень Ио 48

Дата опубликования описания 04.01.83 (И) М. Кй. з

С 04 В 43/02

Государственный комитет

ССС.Р по делам изобретений и открытий (33) УДК 662 ° 998 (oe8.e) М.Н. Сорин, И.Г. Субочев, В.В. Мартыненко

А.Н. Быков, В.М. Ковылов, В.И. Лапытько (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский инсти (71) Заявитель е и оров- (54) ОГНЕУПОРНЫЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к огнеупор= ным теплоиэоляционным материалам на . основе керамических волокон, приме няемым в качестве высокотемпературной теплоизоляции и упругих компенсационных прокладок при температурах до 1200еС, например, в температурных швах огнеупорной кладки тепловых агрегатов, для рабочей футеровки металлопроводов жидкого алюминия, для теплоизоляции воздухопроводов горячего дутья доменных печей и т.д.

Известен состав теплоизоляционных огнеупорных материалов на основе керамических волокон, например алюмосиликатных, содержащий в качестве связующего коллоидный гидрат кремнезема и водорастворимяй органический полимер (1g.

Данные материалы обладают низкой кажущейся плотностью, хорошими теплоизоляционными свойствами, однако их механическая прочность невысока.

Известна формовочная масса для изготОвления огнеупоров, содержащая, В: неорганического волокна, напрймер алюмосиликатного 40-87; водорастворимого акрилового полимера

2-7 и коллоидного SiOg 6-56. Иэделия формуют из массы, содержащей 44-70% растворителя акрилового полимера, например воды, водного раствора метанола, этанола, этиленгликоля и т.д., а затем сушат (2J .

Монтажная прочность получаемого изделия выше, чем у приведенного выше материала, однако при службе в качестве теплоизоляционных экранов, подвергающихся вибрации или металлопроводов жидкого алюминия эта прочность является недостаточной. Кроме того, указанный материал при 1200 С обладает значительной усадкой.

Цель изобретения - снижение усадки при высоких температурах и повышение прочности на разрыв.

Поставленная цель достигается

- тем, что огнеупорный теплоизоляцион. ный материал, включающий керамическое волокно, коллоидный гидрат кремнезема и пЬлимер, дополнительно содержит водорастворимую соль хрома, а в качестве полимера - водорастворймое поливинилспиртовое волокно при следующем соотношении компонентов, мас. В i

Коллоидный гидрат кремнезема 10-35

Водорастворимое поливинилспиртовое волокно 2-7

985010

Прочност а разрыв, I AT

Ill CL

Коэффициент теплопроводнос-. ти, Вт/м С при 800

Линейная усадка,t при

1200 С лотность кажущаяся, гу cM= ч

1,8

0,58

0,195

65 2,80

Основной сульфат хрома

0,185

0,42

2,0

73 3,23

4,32

0,43

0,175

2,0

Поливинилспиртовое волокно

Водорастворимая соль хрома 1-3

Керамическое волокно Остальное

Материал изготовляют по следующей технологии.

В быстроходной пропеллерной мешалке готовят водную суспензию керамических огнеупорных и водорастворимых поливинилспиртовых волокон с концентрацией по волокну 0,5-2,0%, на листоформовочной установке готовят заготовку нужной формы путем отливки на сетке, вакуумирования подпрессовки, сушки, добавления коллоидного раствора гидрата кремнезема и раствора соли хрома и окончательной сушки.

При взаимодействии с водой поверхность водорастворимых поливинилспиртовых волокон гидратируется, набухает и образуются водородные связи между поливинилспиртовыми и керамическими волокнами, за счет чего волокна, входящие в состав материала, при формовании заготовки склеиваются между собой. В процессе 25 сушки заготовок термопластичные поливинилспиртовые волокна размягчаются, оплавляются и еще более прочно сцепляются с керамическими волокнами за счет сил адгезии. По оконча- 30 тельной сушке частицы гидрата кремнезема коагулируют и осаждаются на волокнах, дополнительно скрепляя

1. керамическое волокно

Поливинилспиртовое водорастворимое волокно

Коллоидный гидрат SiO>

2. Керамическое волокно

Поливинилспиртовое водорастворимое волокно

Коллоидный гидрат SiO

Основной сульфат хрома г

3. Керамическое волокно их между. собой и повышая прочность материала.

Присутствие в материале соли хро. ма способствует снижению усадки при высоких температурах, так как

Сг 0, осаждаясь на его поверхности, образует твердые растворы в муллите, тормозя раскристаллиэацию стеклофазы волокон . Это, в свою очередь, препятствует уплотнению материала в целом.

Пример. Образцы готовят по описанной выше технологии в виде листов картона толщиной 2-3 мм, раз-. мером 200%200 мм. В качестве огнеупорного керамического волокна использует алюмосиликатное волокно с содержанием А1 0 51% марки ВГР-130, алюмохромсиликатное волокно марки

MKPPX-150 по ГОСТУ 23619-79, алюмоцирконийсиликатное волокно марки

МКЦ-150 по ТУ 14-203-52-80, а в качестве поликристаллического волокна — корундовое, полученное в лабораторных условиях УкрНИИО, в качестве коллоидного гидрата кремнезема кремнезоль с содержанием 510225%, в качестве водорастворимого поливи» нилспиртового волокна — винол марки

МВР 65 по ТУ -6-06-468-80, в качестве водорастворимой соли хрома — бихромат.алюминия, хлористый хром и основной сульфат хрома.

Характеристика и свойства полученных образцов приведены в таблице.

985010

Продолжение таблицы

Плотность кажущаяся

ri „Ý

Коэффициент теплопроводности,- Вт/м С при 800

Линейная усадка, Ъ при

1200 С

Прочность на разрыв, ИПа

Состав теплоизоляционного материала

Коллоидный гидрат S i 02

Основной сульфат хрома

4. Алюмекромсилик атное, волово

73 3i00

0,190

0,45

Поливинилспиртовое водорастворимое волокно

Коллоидный гидрат SiO>

Бихромат аммония

5. Алюмоцирконийсиликатное волокно

0,180

2,9

0,40

3,47

Поливинилслиртовое водорастворимое волокно

Коллоидный гидрат

20 сrC13

6. Поликристаллическое корундовое волокно

1,2

О, 171

0i 37

2,85

Поливинилспиртовое водорастворимое волокно

Коллоидный гндрат

SiO<

Вйхромат аммония

7. Из вестный

3, 8

0,215

0,83

j1,88

Коллоидный

-гидрат кремнезема

Водорастворимое поливинилспиртовое

6S волокно

10-35

2-7

Полученный материал имеет более высокую механическую прочность при более высоких теплоизоляционных свойствах и меньшую усадку при высо.ких температурах.

Предлагаемый огйеупорный теплоизоляционный материал в виде картона при использовании для теплоизоляции теплозащитных экранов и других теплонапряженных элементов конструкций имеет ряд преимуществ при устройстве защитного покрытия и в процессе эксплуатации.

Формула изобретения

Огнеупорный теплоизоляционный материал, включающий керамическое волокно, коллоидный гидрат кремнезема и полимер, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения усадки при высоких температурах и повышения прочности на разрыв, он допол.нительно содержит водорастворимую соль хрома, а в качестве полимера водорастворимое полнвинилспиртовое волокно при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ: б0

985010

Составитель Н. Ъагатурьянц

Техред 3 Палий КоРРектоР Е. Рошко

Редактор Н. Кешеля

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10077/30

ФиАиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Водорастворимая соль хрома 1-3

Керамическое волокно Остальное

Источ ники и нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3395068, кл. 161-156, 1968.

2. Патейт Великобритании 9 1440265, кл. С 1 J 1976.