无机纤维制造技术

提供了含有钙和氧化铝作为主要纤维组分的无机纤维。还提供了制备无机纤维的方法以及使用包含该无机纤维的热绝缘材料使制品热绝缘的方法。这种无机纤维耐１１００℃和更高的温度，并且耐熔剂侵蚀。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供了一种可用作热、电或声绝缘材料的耐高温无机纤维，其具有110(TC或更高的使用温度。这种耐高温无机纤维易于制造，在长时间地暴露于 使用^Jt之后显示低收縮，在暴露于使用温度之后保持良好的机械强度，并且 可溶于生理流体(physiological fluids)。
技术介绍
绝缘材料工业已经确定在热和声绝缘应用中期望利用在生理流体中不耐久 的纤维，即显示低生物持久性的纤维组合物。虽然已经提出了候选材料，但这 些材料的使用温度极限不够高而不适应其中应用包括玻璃质(vitreous)纤维和陶 瓷纤维的耐高温纤维的许多应用。在材料的合成玻璃质纤维家族内己经提出许 多在生理介质中不耐久或者可^l军的组合物。在预期暴露温度下，和在长时间或连续暴露于预期使用温度后，为了对被 绝缘的制品提供有效的热防护，耐高温纤维还应该显示小线性收缩。除了对于用于绝缘的纤维来说很重要的由收縮特性表达的耐温度性以外， 还要求纤维在暴露于使用或工作温度期间和之后具有机械强度特性，这将允许 纤维在使用中维持其结构完整性和绝缘特性。纤维机械完整性的一个特性是其工作后脆性。纤维越脆，也就是说，其越 容易压碎或粉碎成粉末，其机械完整性趣氏。通常，显示耐高温性和在生理流 体中的不耐久性的无机纤维也显示高度的工作后脆性。这导致在暴露于工作温 度后纤维缺乏强度或机械完整性而不冑滩提供实现其绝缘目的而必需的结构。因此，仍然期望制造改进的无机纤维组合物，其容易从期望成分的可纤维 化熔体制造，其在暴露于1100。C或更高的工作、温度期间和之后显示低收縮，其 在暴露于期望的使用温度之后显示低脆度，并且M暴露于IIO(TC或更高的使 用温度之后保持机械完整性。
技术实现思路
提供了可用作热、电或声绝缘材秋insulating material)的耐高温无机纤维。所述无机纤维具有110(TC和更高的使用温度。所述耐高温无机纤维可容易地从 纤维成分的熔体制造，显示低线性收縮，在暴露于使用温度之后保持良好的机 械强度和完整性，并且还可溶于生理流体。至少90wt。/。的所述无机纤维包括大于50wt。/。的氧化钙和大于Owt。/。至小于 50wt。/。的氧化铝的纤维化产物Cfibenzation product)。还提供了制造无机纤维的方法，所述方法包括用包括氧化钙和氧化铝的成 分形成溶体，和从该熔体制备纤维，其中所述成分包括，以总量计，至少90wtM 的所述成分包括大于50wtQ/。的氧化朽和大于Owty。至小于50wt。/。的氧化铝。另外提供了热绝缘制品，所述热绝缘制品包括包含纤维化产物的无机纤维， 其中至少90wt。/。的所述纤维化产物包括大于50wt。/。的氧化钙和大于OwtM至小 于50wtc/。的氧化铝。进一步提供了使制品绝缘的方法，所述方法包括在制品上、内、附近或周 围设置热绝缘材料，该热绝缘材料包括包含纤维化产物的无机纤维，其中至少 90wty。的所述纤维化产物包括大于50wty。的氧化f丐和大于Owty。至小于50wt% 的氧化铝。 附图说明图1是包括约65wty。氧化铝和约33wtc/。氧化f丐的纤维化产物的钙-铝酸盐纤 维(caldum-aluminate fiber)的扫描电镜图像。图2是包括约55.8wty。氧化铝和约42.1wty。氧化转的纤维化产物的转-铝酸 盐纤维的扫描电镜图像。图3是包括约43.5wt。/。氧化铝和约53wt。/。氧化钙的纤维化产物的l丐-铝Mfe 纤维的扫描电镜图像。图4是包括约55.8wtQ/。氧化铝和约42.1wt。/。氧化钙的f丐-铝酸盐纤维熔体化 学的粘度对温度曲线。图5A-5C是暴露于Na20熔剂(flux)之后的耐火(refractoiy)陶瓷纤维热绝缘毪 的照片。图6A-6D是暴露于Na20熔剂之后的包含转-铝酸盐纤维的热绝缘毪的照片。 具体实施例方式提供了可用作热、电和声绝缘材料的无机纤维。所述无机纤维具有IIO(TC 或更高的连续工作或使用温度。根据某些实施方案，所述玻璃质无机纤维具有126(TC或更高的连续工作或使用^M。所述无机纤维在生理流体中不耐久。在生理流体中"不耐久"是指在体外测试期间所述无机纤维在例如模拟肺液(lung flmd)的此类流体中至少部分地溶解或 懒军。由下面描述的测试方法测定，响应暴露于1260。C的使用温度24小时，所 述无机玻璃质纤维还显示小于约5%的线性收缩。因此，所述无机纤维具有非常 低的在生理流体中的生物持久性，和良好的线性收缩特性。所述低收缩、耐高温的无机纤维包括包含氧化钙和氧化铝作为主要组成成 分的熔体的纤维化产物。包括氧化钙和氧化铝的纤维化产物的所述无机纤维被 称为"《丐-铝酸盐"纤维。根据某些实施方案，至少90wt。/。的所述转-铝酸盐纤维包括大于50wt。/。的氧 化转和大于Owt。/。至小于50wt。/。的氧化铝的纤维化产物。根据其他的实施方案，至少90wt。/。的所述转-铝酸盐纤维包括大于50wt。/。至 约60wtn/。的氧化钙和约40wty。至小于50wtV。的氧化铝的纤维化产物。根据进一步的实施方案，至少90wt。/。的所述钙-铝酸盐纤维包括包含大于 50wt。/。至约80wt。/。的氧化钙和约20wt。/。至小于50wt。/。的氧化铝的纤维化产物。根据进一步的实施方案，至少90wt。/。的所述药-铝酸盐纤维包括约60wt。/。至 约80wt。/。的氧化钙和约20wt。/。至约40wt。/。的氧化铝的纤维化产物。根据进一步的实施方案，至少90wtc/。的所述钙-铝酸盐纤维包括大于50wt% 至约70wtQ/。的氧化转和从约30wty。至小于50wt。/。的氧化铝的纤维化产物。所述熔体的原料可以从任何能够提供所需的化学(chemistiy)和纯度的合适 来源获得。不加限制地，氧化钙的合适来源包括具有所期望CaO/Al203比例的 辛丐-铝酸盐水泥(cement)，石灰，石灰石，和生石灰。不加限制地，氧化铝的合 适来源是具有所需的纯度的那些并且其可以按照需要与带有CaO的材料 (CaO-bearing materials)混合以实l^f期望的化学。除了氧化钙和氧化铝，所述l丐-铝酸盐纤维可包含至多约10wt。/。的杂质。这 些杂质可包括铁氧化物。如果铁氧化物杂质来自起始原料而出现在纤维化熔体 中，它们按照Fe203计算通常以约lwt。/。或更少的量存在。在丰丐-铝酸盐纤维中的杂质可包括基于纤维的总重量至多10wty。的二氧化硅 杂质。然而，在某些实施方案中钙-铝酸盐纤维可含有少于约5wtQ/。的二氧化硅， 或者甚至低至约2wt。/。二氧化硅或更少。6无机纤维的线性收缩是纤维的耐高温性能或其在特定的连续工作或使用温度下的性能的良好衡量标准(measure)。所述钙-铝酸盐纤维在暴露于126(TC的工 作^1下24小时之后显示5%或更少的线性收缩。因此，所述钙-铝酸盐纤维可 用于在至少126(TC或更高的连续工作或操作^j度下的热绝缘应用。此外，发现 直到暴露于132(TC或更高的温度，所述药-铝酸盐纤维才熔化。还提供了制备具有至少110(TC或更高的使用、M的低收缩、耐高温、非耐 久转-铝酸盐纤维的方法。所述形成钙-铝酸盐纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
无机纤维，其中至少９０ｗｔ％的所述纤维包括大于５０ｗｔ％的氧化钙和大于０ｗｔ％至小于５０ｗｔ％的氧化铝的纤维化产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：BK佐伊托斯，MJ安德雷卡克，PM博伊梅尔，
申请(专利权)人：尤尼弗瑞克斯Ⅰ有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]