Спосіб одержання пористого теплоізоляційного матеріалу

Спосіб одержання пористого теплоізоляційного матеріалу, що включає подрібнювання активного кремнеземистого матеріалу і мінерального на 3 25527 температурі 100-120°С, а спучують при температурі 500-550°С протягом 5-20 хвилин. Спучування газоутворенням припускає, що газ, який виділяється в процесі газоутворення, залишається в гелевій пластичній газонепроникній фазі, що кристалізується при температурі 100120°С, з утворенням ячеістої структури пор. При цьому з матеріалом послідовно відбуваються наступні перетворення: - утворення гелю, насиченого газоутворювачами, рівномірно розподіленого в обсязі матеріалу; - застигання гелю без термічного впливу; - гранулювання; - спучування і утворення монодисперсної пористої структури з фіксованим розміром пор, поверхня якої покрита суцільною плівкою; - остаточна кристалізація гранули пористого матеріалу при контакті з середньотемпературним теплоносієм. При попередньому підсушуванні гранул температурою повітря 100-120°С починається активне газоутворення, якому сприяє наявність у вихідній суміші гідратної води, бікарбонату натрію та глини. При цьому в'язкість матеріалу підвищується, урівноважуючи тиск газу в пухирцях. Інтенсивність цього процесу регулюється температурою й часом впливу теплоносія, які підбираються таким чином, щоб газові ячейки, збільшувалися до певного за 4 даного розміру, не зливалися і зберігали свою форму. У цьому випадку внутрішні поверхні газових ячейок стабілізуються поверхневими силами і тиском усередині пори, а зовнішні поверхні гранул покриваються суцільною плівкою. Час температурного впливу визначає як структурні характеристики (пористість і розмір пор), так і міцністні характеристики матеріалу та його термостійкість. Остаточне стр уктурування матеріалу відбувається при більш високій нетривалій термообробці 500550°С. Приклад. Активний кремнеземистий матеріал, мінеральний наповнювач, глину подрібнюють кожний окремо: активний кремнеземистий матеріал до питомої поверхні 1тис.см/г, наповнювач - до 4тис.см/г, глину 1тис.см/г., дозують відповідно до заданих співвідношень, зачиняють розчином суміші гідроксиду натрію і бікарбонату натрію відповідних концентрацій у заданій кількості та перемішують. Отриману суміш пропарюють, а потім гранулюють до зерен 2мм. Гранули підсушують повітрям протягом 10-15 хвилин при температурі 100-120°С і спучують термообробкою в сушильному барабані при температурі 500-550°С протягом 5-20 хвилин. Рецептурно-технологічні параметри одержання пористого теплоізоляційного матеріалу та результати випробувань наведені в таблиці. Таблиця Рецептурно-технологічні параметри одержання пористого теплоізоляційного матеріалу й результати випробувань Пропонуємий, мас.ч. Показники Кремниста порода або кремнеземистий матеріал техногенного походження, або їхня суміш у співвідношенні 1:1 Мінеральний наповнювач Глина Гідроксид натрію Бікарбонат натрію Вода Коефіцієнт спучування Пористість, % Коефіцієнт теплопровідності при 20°С, Вт/мк Термостійкість, °С Температура застосування, °С Новий пористий теплоізоляційний материал, в порівнянні з прототипом, має досить низьку теплопровідність навіть при температурах 10001200°С. Матеріал прототипу оплавляється вже при температурі 750°С, та при температурах близьких до цього значення теплопровідність його значно підвищується (дивись Фіг.1). Таким чином, запропонований спосіб одержання пористого теплоізоляційного матеріалу Прототип, мас.ч. 100 100 1-75 1-75 1-15 1-8 50-125 5,4-8 71 0,11 1300 1200 1-150 1-30 30-125 3,7 63 0,15 850 750 дозволить отримати матеріал з кращими показниками термостійкості та пористості (теплопровідності), що дасть можливість використовувати його для теплоізоляції термонапружених об'єктів, наприклад котлоагрегатів, а також новий теплоізоляційний пористий матеріал дозволить зменшити на 30-40% експлуатаційні затрати при роботі котлів та збільшити термін періоду міжремонтної експлуатації. 5 Комп’ютерна в ерстка М. Мацело 25527 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601