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蛭石布

涂覆蛭石玻璃纤维制品主要由无碱玻璃纤维及蛭石组成,其中玻璃纤维为基材,蛭石为涂层材料。生产工艺先将蛭石悬浮液均匀涂覆于玻璃纤维制品上,然后再经后道工序烘干,蛭石沉降在玻璃纤维制品上,从而制得不同厚度、不同规格的涂覆蛭石玻璃纤维制品。

一、涂覆蛭石玻璃纤维布的基材

在各种不同的玻璃纤维中,通常采用无碱玻璃纤维布作为涂覆蛭石玻璃纤维制品的基材。与有碱玻璃纤维相比,无碱玻璃纤维具有较高的耐温性能,此外无碱玻璃纤维还具有较好的耐水性能,这在涂覆烘干生产过程中能减小来自水溶性蛭石悬浮液的腐蚀,降低强度损失。与高强度玻璃纤维、玄武岩纤维相比,无碱玻璃纤维来源广泛,生产工艺十分成熟,价格便宜。所以一般选用无碱玻璃纤维制品作为涂覆蛭石玻璃纤维制品的基材。在不同的玻璃纤维制品中,通常选用有纺织物作为这种涂层制品的基材。与非织造织物相比,有纺织物的织物结构整齐严密,整体强度大,有利于涂层材料均匀涂覆,提高涂覆质量。涂覆蛭石玻璃纤维制品一般多选用平纹膨体纱织物,织物制品可以是布、带、绳、管等多种形式。

二、涂层材料

蛭石作为一种片状硅酸盐矿物,能耐1250℃高温,导热系数低,具有优良的耐热绝热性能。蛭石可由多种自然作用如黑云母的热蚀变、热液风化等生成,这种不同的自然条件作用导致蛭石的化学成份不同,所以至今为止,虽然有关蛭石的化学成份和结构的研究有不少,但还不能精确地表述它的化学式和成分组成,总体上可由下式表示:(H2O)-(Mg, Ca, K)-(Al, Fe, Mg)-(Si, Al, Fe)10O10(OH)2o 一般来说,蛭石的化学组成为:SiO2:37%〜42%、Al2O3: 9%~17%、Fe2O3: 5%~ 18%、MgO: 11%~23%、H2O: 5%-11%, Ca、Na、K含量不定。

蛭石布生产工艺是通过特殊的制作工艺将蛭石制成胶体悬浮液,然后涂覆于玻璃纤维制品上,干燥后的蛭石大大提高玻璃纤维制品的耐热绝热性能。

涂覆蛭石玻璃纤维制品的化学组成:

玻璃纤维基体材料

蛭石涂层材料

SiO2

52%〜56%

SiO2

38% ~ 46%

CaO

16%-25%

MgO

16%-24%

AI2O3

10% ~ 12%

Al2O3

11%-16%

B2O3

8% ~ 12%

Fe2O3

8%-13%

MgO

0%〜6%

K2O

4% ~ 6%

Na2O

0%~1%

CaO

1%~3%

K2O

0%~1%

TiO2

1% ~ 3%



Na2O

0.05%~0.2%



Cr2O3

0.1%-0.3%



其他

0.5%

三、涂覆蛭石酎热玻璃纤维制品性能

3.1玻璃纤维的耐热性能

众所周知,玻璃纤维具有较高的软化温度,达550~750℃,因此短期耐热温度较高。当处理温度高200℃以上时,纤维的强度开始显著下降。玻璃纤维制品布、纱在热处理时强度损失比单根纤维大,但变化规律相似。 这表明玻璃纤维制品具有较高的短期使用温度,但长期使用温度相对较低。     

一般认为玻璃纤维的长期使用温度不大于400℃ 尽管玻璃纤维制品具有较高的耐热温度,但是当明火喷烧(温度为750-1300℃)其表面时,受热部位迅速熔化烧穿。此外玻璃纤维制品的阻火性能较差,火焰通常较容易穿透织物。所以一般玻璃纤维 织物若不进行表层涂覆处理,就不适合于400℃以上的场合长期使用,也不适合于用作隔火阻燃材料。

3.2涂覆蛭石玻璃纤维制品的耐热性能

涂覆蛭石玻璃纤维制品其表面被覆有一层蛭石膜,这层膜就象铠甲一样保护玻璃纤维。当明火喷烧(温度为750℃~1300℃)在涂覆蛭石玻璃纤维制品上时,火焰被蛭石膜阻挡,同时蛭石膜吸收火焰辐射出来的热,使玻璃纤维免受火焰直接加热作用,从而延长玻璃纤维涂层制品的耐热时间,提高耐温性能。此时,在玻璃纤维受热点的背侧,由于火焰不能直接穿透涂覆布,热辐射又被蛭石膜和玻 璃纤维有效吸收,使得背侧点温度较受,热点温度大幅度降低。这样,涂覆蛭石玻璃纤维制品表现出优越的隔热阻燃性能。相反没有涂覆蛭石的无碱玻璃纤维布,当火焰喷烧到布面时,火焰直接穿透玻璃布,致使玻璃纤维完全暴露于高温的火焰下,受热部位迅速烧穿。涂覆蛭石膜越厚,阻挡火焰效果越好,隔热阻燃性能随之提高。

通常,涂覆蛭石玻璃纤维制品与未涂覆的制品相比,耐热性能提高50%,具有热传导率低、不燃烧、强度重量比高、受热后收缩和膨胀率小、化学稳定性好、高温下具有较好的柔软性等特点,尤其适合于隔离火焰的高温场合示使用。

四、涂覆蛭石酎热玻璃纤维制品应用

涂覆蛭石的玻璃纤维制品由于具有较好的耐高温性能、优良的隔热阻燃性能,因此被用作高硅氧纤维制品、石英纤维制品、陶瓷纤维制品的经济代用材料。涂覆蛭石玻璃纤维制品具有多种形式,如蛭石布、带、绳、盘根、毯、帘、管等,此外还可与金属丝混编成混织制品。如今这些制品已广泛用于焊接防护、窑炉挡火帘、隔热屏、膨胀节、管道包扎、机器保护、热端补偿、热端密封、排气支管包扎等耐火绝热、防火防护领域。如广泛用于焊接防护、熔炉窗帘、管道包扎绝缘、膨胀节、火焰隔离等领域。

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