專利名稱：一種鈦陶瓷絕熱材料及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種絕熱材料，具體涉及一種鈦陶瓷絕熱材料，及其制備方法和應用。
背景技術：
節(jié)能保溫隔熱新型材料，主要用于電廠、油田、化工等工業(yè)熱力設備、熱力管道的節(jié)能，力求大幅度減少能源的消耗量，從而減少環(huán)境污染和溫室效應。我國的保溫材料目前正處于發(fā)展時期，國內使用的保溫絕熱材料主要有以下幾種膨脹珍珠巖。膨脹珍珠巖在一段時期曾受到礦棉產品的沖擊，但由于其價格和施工性能上所具有的優(yōu)勢，在建筑和工業(yè)保溫材料中占有較大的比重，約為保溫材料的44%。復合硅酸鹽保溫材料。復合硅酸鹽保溫材料是一種固體基質聯(lián)系的封閉微孔網狀結構材料，具有可塑性強、導熱系數低、容重輕、黏接性強、施工方便、不污染環(huán)境等特點，是新型優(yōu)質保溫絕熱材料。硅酸鋁纖維。硅酸鋁纖維主要用作窯爐保溫，電站350°C以上的設備管道的保溫。 目前我國約有生產企業(yè)200家左右，設計年生產能力超過5萬t，實際年產量約為3萬t。硅酸鋁纖維的品種較多，目前國內生產的主要是普通硅酸鋁纖維。但是，硅酸鋁耐火纖維早在 1998年就被歐共體列為二類致癌物質。除上述保溫材料外，膨脹蛭石、泡沫石棉(禁用)、泡沫玻璃、膨脹石墨保溫材料、 鋁酸鹽纖維以及保溫涂料等，在我國也有一定量的生產和應用。隨著納米高新技術的發(fā)展，對隔熱保溫材料的生產帶來“革命性”的變化。納米高新技術在其它產品領域的應用，也為絕熱保溫材料展現(xiàn)了無限的想象空間，新型納米孔絕熱材料技術上的突破，將在節(jié)能保溫領域掀起新的高潮，也是國內乃至國際發(fā)展的新動向。 因此，我們急需把握時機、抓住機遇，發(fā)展高精尖端的節(jié)能納米孔新型保溫材料。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型保溫絕熱材料，具有更加優(yōu)異的絕熱保溫效果。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的提供一種鈦陶瓷絕熱材料，按重量百分比計，它是由5% 12%的六鈦酸鉀晶須、 40% 55%的?；⒅椤?0% 30%的蛇紋石、4% 10%的短切玻璃纖維、1 % 5%的硅酸鋁纖維、1 % 12%的膨潤土、1 % 4%的膠黏劑和余量的水為原料制備得到的。所述的膠黏劑優(yōu)選羥丙基甲基纖維素。所述的膨潤土優(yōu)選鈉基膨潤土。本發(fā)明優(yōu)選的鈦陶瓷絕熱材料，按重量百分比計，由以下重量百分比的原料制備得到12%的六鈦酸鉀晶須、45%的?；⒅?、10%的蛇紋石、8%的短切玻璃纖維、4%的硅酸鋁纖維、12%的鈉基膨潤土、4%的膠黏劑和余量的水。本發(fā)明還提供所述鈦陶瓷絕熱材料的制備方法，包括以下步驟
1)將蛇紋石在60攝氏度的水中浸泡12小時待用，所述蛇紋石與水的重量比為 2-3 5-10 ；2)將六鈦酸鉀晶須研磨至150-200目的粉料待用；3)在25攝氏度溫水中慢慢加入膠黏劑，所述水與膠黏劑的重量比為20 1，并以 1000轉/分的速度攪拌25 35分鐘，再加入步驟2)得到的六鈦酸鉀粉料，攪拌至均勻，得到含有六鈦酸鉀的膠黏劑；4)在攪拌機中加入步驟1)中蛇紋石6 7倍重量的水，把步驟1)中的蛇紋石及水倒入攪拌機攪拌，按所述比例，依次加入已經切好的短切玻璃纖維、硅酸鋁纖維棉、鈉基膨潤土、?；⒅楹秃佀徕浀哪z黏劑，攪拌均勻；5)攪拌5小時，沉淀10小時后得到漿料，待用；6)將步驟幻沉淀好的漿料注入成型模具，在60-200攝氏度下烘干成型。步驟2)所述的研磨優(yōu)選使用球磨機研磨。步驟幻所述的膠黏劑優(yōu)選羥丙基甲基纖維素。本發(fā)明還提供所述絕熱材料在油田管線保溫中的應用。本發(fā)明的鈦陶瓷絕熱材料導熱系數低，導熱系數相對穩(wěn)定，是一種節(jié)能型新型保溫材料。其優(yōu)異的絕熱保溫效果主要緣于零對流效應、無窮多折板效應及無窮長路效應等原理。本發(fā)明的絕熱材料中的氣孔都為小于50nm的理想封閉氣孔，能使幾乎所有的空氣分子失去運動遷移的能力，因而失去熱對流運動和對流傳熱的能力；另外，在本發(fā)明的絕熱材料中，由于六鈦酸鉀晶須會在內部形成反射層結構，使得熱輻射射線穿過六鈦酸鉀晶須界面時都會發(fā)生反射、吸收、透射和再輻射，相當于在熱輻射傳播途徑上設置了近似無窮多的遮熱板，無窮多次的反射作用，使得熱輻射的傳播能力迅速衰減，最后大部分被吸收在本發(fā)明的納米孔絕熱材料上的靠近熱面一側的表層，然后再以輻射的方式返回原有的發(fā)射體， 從而達到保溫的目的；再者，本發(fā)明絕熱材料中鈦酸鉀的應用大大增加了固體熱傳導路徑的延長。與現(xiàn)有的絕熱材料相比，絕熱保溫性能得到了顯著提升，有以下測試結果為證測試方案本次測試選取中國石油化工股份有限公司河南油田分公司井樓一區(qū)L1153井注汽管線作為測試對象，該管線40米的范圍內安裝有2種不同結構保溫材料，每種不同結構保溫材料長度20米，管道及閥件無漏汽；保溫結構未見破損、脫落、無偏心。測試進行之前管道已連續(xù)注汽M小時，運行工況穩(wěn)定，符合有關標準規(guī)定的測試要求，注汽壓力2. 5MPa。 根據現(xiàn)場生產的要求，測試時間從下午16 00至19 00，測試初期現(xiàn)場風速較大，至17 30左右，無風；測試過程環(huán)境溫度由24. 1°C下降至13.0°C。測試標準及主要測量儀表測試標準參照《設備及管道散熱損失的測定》(SY/T6421-1999)和《熱力輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測方法》(GB/T15910-1995)執(zhí)行。主要測試儀器儀表
名稱(規(guī)格型號)精度檢定單位有效(或)檢定曰期備注風速儀TY-9900分度 O.Olm/s中國計量科學研究院2010-4-8 檢環(huán)境風速
權利要求
1.一種鈦陶瓷絕熱材料，按重量百分比計，它是由5% 12%的六鈦酸鉀晶須、40% 的?；⒅椤?0% 30%的蛇紋石、4% 10%的短切玻璃纖維、 5%的硅酸鋁纖維、 12%的膨潤土、 4%的膠黏劑和余量的水為原料制備得到的。
2.權利要求1所述的鈦陶瓷絕熱材料，其特征在于所述的膠黏劑為羥丙基甲基纖維素。
3.權利要求1所述的鈦陶瓷絕熱材料，其特征在于所述的膨潤土為鈉基膨潤土。
4.權利要求1所述的鈦陶瓷絕熱材料，其特征在于按重量百分比計，由以下重量百分比的原料制備得到12%的六鈦酸鉀晶須、45%的?；⒅?、10%的蛇紋石、8%的短切玻璃纖維、4%的硅酸鋁纖維、12%的鈉基膨潤土、4%的膠黏劑和余量的水。
5.權利要求1所述的鈦陶瓷絕熱材料的制備方法，包括以下步驟1)將蛇紋石在60攝氏度的水中浸泡12小時待用，所述蛇紋石與水的重量比為 2-3 5-10 ；2)將六鈦酸鉀晶須研磨至150-200目的粉料待用；3)在25攝氏度溫水中慢慢加入膠黏劑，所述水與膠黏劑的重量比為20 1，并以1000 轉/分的速度攪拌25 35分鐘，再加入步驟2、得到的六鈦酸鉀粉料，攪拌至均勻，得到含有六鈦酸鉀的膠黏劑；4)在攪拌機中加入觀0-400公斤水，把步驟1)中的蛇紋石及水倒入攪拌機攪拌，按所述比例，依次間隔加入已經切好的短切玻璃纖維、硅酸鋁纖維棉、鈉基膨潤土、?；⒅楹土佀徕浀哪z黏劑，攪拌均勻；5)攪拌5小時，沉淀10小時后得到漿料，待用；6)將步驟幻沉淀好的漿料注入成型模具，在60-200攝氏度下烘干成型。
6.權利要求5所述的制備方法，其特征在于步驟2)所述的研磨使用球磨機研磨。
7.權利要求5所述的制備方法，其特征在于步驟幻所述的膠黏劑為羥丙基甲基纖維素。
8.權利要求1所述的鈦陶瓷絕熱材料在油田管線保溫中的應用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鈦陶瓷絕熱材料，按重量百分比計，它是由5％～12％的六鈦酸鉀晶須、40％～55％的?；⒅?、10％～30％的蛇紋石、4％～10％的短切玻璃纖維、1％～5％的硅酸鋁纖維、1％～12％的膨潤土、1％～4％的膠黏劑和余量的水為原料制備得到的。本發(fā)明的鈦陶瓷絕熱材料導熱系數低，導熱系數相對穩(wěn)定，是一種節(jié)能型新型保溫材料。本發(fā)明還提供所述鈦陶瓷絕熱材料的制備方法和在油田管線保溫中的應用。
文檔編號C04B14/22GK102173659SQ20111006378
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日2011年3月16日
發(fā)明者李榮國 申請人:李榮國