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具有改进的收缩和强度的无机纤维

阅读:603发布:2021-03-25

专利汇可以提供具有改进的收缩和强度的无机纤维专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且含有 二 氧 化 硅 和氧化镁作为主要 纤维 组分的无机纤维,所述无机纤维进一步包括预定氧化锶添加物以改进所述纤维的热 稳定性 。所述无机纤维在1260℃和更高 温度 下持续24小时或更长时间展现良好热性能,在暴露于使用温度之后保持机械完整性,并且在生理学 流体 中展现低 生物 持久性。还提供热绝缘产品形式、制备所述无机纤维的方法和使用制备自多种所述无机纤维的热绝缘物来使制品热绝缘的方法。,下面是具有改进的收缩和强度的无机纤维专利的具体信息内容。

1.一种无机纤维,其包含约65至约86重量%、约14至约35重量%氧化镁、和大于
0至约5重量%氧化锶的纤维化产物,其中所述无机纤维在生理盐中展现低生物持久性,在
1260℃和更高的温度下展现低收缩和良好机械强度。
2.如权利要求1所述的无机纤维,其中所述纤维化产物进一步包含选自由氧化、氧化和它们的混合物组成的组的粘度调节剂。
3.如权利要求1所述的无机纤维,其进一步由以下中至少一者来表征:
(i)其中所述纤维包含大于0至约11重量%氧化锆;
(ii)其中所述纤维含有1重量%或更少氧化,测量为Fe2O3;
(iii)其中所述纤维含有1重量%或更少氧化
(iv)其中所述纤维大体上不含有金属氧化物;以及
(v)其中所述纤维具有大于2微米的平均直径。
4.如权利要求1至3中任一项所述的无机纤维,其中所述纤维在1260℃下持续24小时展现约10%或更小的收缩。
5.如权利要求1至3中任一项所述的无机纤维,其中所述纤维在1400℃下持续24小时展现约10%或更少的收缩。
6.如权利要求1至3中任一项所述的无机纤维,其包含以下中一者的所述纤维化产物:
(i)约65至约86重量%二氧化硅,约14至约35重量%氧化镁,和大于0至约4重量%氧化锶;

(ii)约65至约86重量%二氧化硅,约14至约35重量%氧化镁,和约1至约2重量%氧化锶。
7.如权利要求1至3中任一项所述的无机纤维,其中所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、和大于0至约5重量%氧化锶的所述纤维化产物。
8.如权利要求1至3中任一项所述的无机纤维,其中所述无机纤维包含以下中任一者的所述纤维化产物:
(i)约72至约80重量%二氧化硅,约20至约28重量%氧化镁,和大于0至约5重量%氧化锶;
(ii)约72至约80重量%二氧化硅,约20至约28重量%氧化镁,和大于0至约4重量%氧化锶;
(iii)约72至约80重量%二氧化硅,约20至约28重量%氧化镁,和大于0至约3重量%氧化锶;以及
(iv)约72至约80重量%二氧化硅,约20至约28重量%氧化镁,和约1至约2重量%氧化锶。
9.如权利要求1至3中任一项所述的无机纤维,其中所述无机纤维包含以下中任一者的所述纤维化产物:
(i)约72至约86重量%二氧化硅,约14至约28重量%氧化镁,和大于0至约5重量%氧化锶;
(ii)约72至约86重量%二氧化硅,约14至约28重量%氧化镁,和大于0至约4重量%氧化锶;
(iii)约72至约86重量%二氧化硅,约14至约28重量%氧化镁,和大于0至约3重量%氧化锶;或
(iv)约72至约86重量%二氧化硅,约14至约28重量%氧化镁,和约1至约2重量%氧化锶。
10.如权利要求1至3中任一项所述的无机纤维,其中所述无机纤维包含以下中任一者的所述纤维化产物:
(i)约75至约80重量%二氧化硅,约20至约25重量%氧化镁,和大于0至约5重量%氧化锶;
(ii)约75至约80重量%二氧化硅,约20至约25重量%氧化镁,和大于0至约4重量%氧化锶;
(iii)约75至约80重量%二氧化硅,约20至约25重量%氧化镁,和大于0至约3重量%氧化锶;或
(iv)约75至约80重量%二氧化硅,约20至约25重量%氧化镁,和约1至约2重量%氧化锶。
11.一种用于制备权利要求1至10中任一项所述的无机纤维的方法,所述无机纤维展现在生理盐水中的低生物持久性、低收缩和良好机械强度,所述方法包括:
形成具有包含二氧化硅、氧化镁、氧化锶、任选地氧化锆和任选地粘度调节剂的成分的熔体;以及
从所述熔体产生纤维。
12.一种使制品绝缘的方法,所述方法包括在所述制品上、中、附近或周围处设置热绝缘材料,所述绝缘材料包含权利要求1至10中任一项所述的纤维化产物。
13.一种含无机纤维的制品,所述制品包含散纤维、毯子、砧、板、堵缝组合物、水泥组合物、涂料、毡、垫子、可模制组合物、模、纸、可送组合物、油灰组合物、片、填塞混合物、真空铸造形状、真空铸造形式、或编织纺织品、穗带、布、织物、绳索、带子、套筒、灯芯中的至少一者,所述含纤维制品包含权利要求1至10中任一项所述的纤维化产物。

说明书全文

具有改进的收缩和强度的无机纤维

技术领域

[0001] 本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2014年7月17日提交的美国临时申请专利序列号62/025,538的申请日的权益,所述美国临时申请以引用的方式并入本文。
[0002] 提供了可用作热、电或声绝缘材料并且具有1260℃和更高的使用温度的耐高温无机纤维。所述耐高温无机纤维可容易地制造,在暴露于使用温度之后展现低收缩,在暴露于使用温度之后保持良好机械强度,并且在生理学流体中展现低生物持久性。
[0003] 背景绝缘材料行业已确定期望在热、电和声绝缘应用中利用在生理学流体中不耐久的纤维,即,在生理学流体中展现低生物持久性的纤维组合物。
[0004] 尽管已提出了候选材料,但这些材料的使用温度限制尚未足够高以适应许多耐高温纤维被应用于其中的应用。例如,相比于耐熔陶瓷纤维的性能,此类低生物持久性纤维展现在服务温度下的高收缩和/或在暴露于从1000℃至1400℃范围内的服务温度时降低的机械强度。
[0005] 耐高温、低生物持久性纤维应在预期暴露温度下和在延长或连续暴露于预期使用温度之后展现最小收缩,以便对受绝缘制品提供有效的热保护。
[0006] 除了由在用于绝缘中的纤维中重要的收缩特性表示的耐温性以外,还要求低生物持久性纤维在暴露于预期使用或服务温度期间和之后具有机械强度特性,这将使纤维在使用中维持其结构完整性和绝缘特性。
[0007] 纤维的机械完整性的一个特性是其服务后易碎性。纤维越易碎,即,纤维越容易压碎或粉碎至粉末,纤维具有的机械完整性越小。大体而言,展现耐高温性和在生理学流体中低生物持久性的无机纤维还展现高度的服务后易碎性。这导致了脆性纤维,其在暴露于服务温度之后缺乏能够提供必需结构以实现纤维的绝缘目的的强度或机械完整性。纤维的机械完整性的其他度量包括压缩强度和压缩回复。
[0008] 因此,期望产生改进的无机纤维组合物,其可从具有期望成分的可纤维化熔体容易地制造,展现低生物持久性、在暴露于1260℃或更高的服务温度期间和之后的低收缩,在暴露于预期使用温度之后展现低脆性,并且在暴露于1260℃或更高的使用温度之后维持机械完整性。
[0009] 提供了耐高温酸盐纤维,当所述无机纤维暴露于1000℃至1500℃的升高的温度时展现改进的热稳定性。已发现向碱土硅酸盐无机纤维中添加适合量的锶降低纤维收缩并且增强机械强度,胜过无化锶添加的实例。因此,所述纤维展现在生理学溶液中低生物持久性,减小的线性收缩和在暴露于预期使用温度之后改进的机械强度。
[0010] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和氧化锶的纤维化产物。
[0011] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和大于0至约5重量%氧化锶的纤维化产物。
[0012] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和大于0至约4重量%氧化锶的纤维化产物。
[0013] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和大于0至约3重量%氧化锶的纤维化产物。
[0014] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和约1至约2重量%氧化锶的纤维化产物。
[0015] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于约0.3重量%氧化、和约1.5重量%或更少氧化的纤维化产物。
[0016] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、和大于0至约5重量%氧化锶的纤维化产物。
[0017] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、和大于0至约5重量%氧化锶的纤维化产物。
[0018] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、和大于0至约5重量%氧化锶的纤维化产物。
[0019] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、和大于0至约4重量%氧化锶的纤维化产物。
[0020] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、和大于0至约3重量%氧化锶的纤维化产物。
[0021] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、和约1至约2重量%氧化锶的纤维化产物。
[0022] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于约0.3重量%氧化钙、和约1.5重量%或更少氧化铝的纤维化产物。
[0023] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、和大于0至约5重量%氧化锶的纤维化产物。
[0024] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、和大于0至约4重量%氧化锶的纤维化产物。
[0025] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、和大于0至约3重量%氧化锶的纤维化产物。
[0026] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、和约1至约2重量%氧化锶的纤维化产物。
[0027] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于约0.3重量%氧化钙、和约1.5重量%或更少氧化铝的纤维化产物。
[0028] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0029] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含大于70重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0030] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0031] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0032] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0033] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0034] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于约0.3重量%氧化钙、和约1.5重量%或更少的粘度调节剂的纤维化产物。
[0035] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0036] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0037] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0038] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0039] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于约0.3重量%氧化钙、和约1.5重量%或更少的粘度调节剂的纤维化产物。
[0040] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0041] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0042] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0043] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0044] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于约0.3重量%氧化钙、和1.5重量%或更少的粘度调节剂的纤维化产物。
[0045] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0046] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0047] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0048] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0049] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于约0.3重量%氧化钙、和1.5重量%或更少的粘度调节剂的纤维化产物。
[0050] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0051] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0052] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0053] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0054] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、小于0.3重量%氧化钙、和1.5重量%或更少的粘度调节剂的纤维化产物。
[0055] 非限制的,并且仅以说明的方式,可被包括在所述无机纤维组合物中的适合的粘度调节剂包括氧化铝、氧化(boria)、以及氧化铝和氧化硼的混合物。
[0056] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0057] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0058] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0059] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0060] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和大于0至约2重量%作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0061] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和大于0至约2重量%作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0062] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和大于0至约2重量%作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0063] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化硼的纤维化产物。
[0064] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化硼的纤维化产物。
[0065] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化硼的纤维化产物。
[0066] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化铝和氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0067] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化铝和氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0068] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和作为粘度调节剂的氧化铝和氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0069] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、以及作为粘度调节剂的大于0至约2重量%氧化铝和大于0至约1重量%氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0070] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、以及作为粘度调节剂的大于0至约2重量%氧化铝和大于0至约1重量%氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0071] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、以及作为粘度调节剂的大于0至约2重量%氧化铝和大于0至约1重量%氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0072] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约30重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约2重量%作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0073] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约2重量%作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0074] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约2重量%作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0075] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约2重量%作为粘度调节剂的氧化铝的纤维化产物。
[0076] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约25重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约1重量%作为粘度调节剂的氧化硼的纤维化产物。
[0077] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约1重量%作为粘度调节剂的氧化硼的纤维化产物。
[0078] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约1重量%作为粘度调节剂的氧化硼的纤维化产物。
[0079] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约1重量%作为粘度调节剂的氧化硼的纤维化产物。
[0080] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约70至约80重量%二氧化硅、约15至约25重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约3重量%的作为粘度调节剂的氧化铝和氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0081] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约80重量%二氧化硅、约20至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约3重量%的作为粘度调节剂的氧化铝和氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0082] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约72至约86重量%二氧化硅、约14至约28重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约3重量%的作为粘度调节剂的氧化铝和氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0083] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约75至约80重量%二氧化硅、约20至约25重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和0至约3重量%的作为粘度调节剂的氧化铝和氧化硼的混合物的纤维化产物。
[0084] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、和大于0至约11重量%氧化锆的纤维化产物。
[0085] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和大于0至约11重量%氧化锆的纤维化产物。
[0086] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和大于0至约11重量%氧化锆的纤维化产物。
[0087] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和大于0至约11重量%氧化锆的纤维化产物。
[0088] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0089] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0090] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0091] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的纤维化产物。
[0092] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、以及包含氧化铝、氧化硼、或氧化铝和氧化硼的混合物的粘度调节剂的纤维化产物。
[0093] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、以及包含氧化铝、氧化硼、或氧化铝和氧化硼的混合物的粘度调节剂的纤维化产物。
[0094] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、以及包含氧化铝、氧化硼、或氧化铝和氧化硼的混合物的粘度调节剂的纤维化产物。
[0095] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、以及包含氧化铝、氧化硼、或氧化铝和氧化硼的混合物的粘度调节剂的纤维化产物。
[0096] 根据某些说明性实施方案,所述无机纤维含有1重量%或更少氧化钙。根据其他说明性实施方案,所述无机纤维含有0.5重量%或更少氧化钙。根据另外的说明性实施方案,所述无机纤维含有0.3重量%或更少氧化钙。
[0097] 根据某些实施方案,所述无机纤维大体上不含有碱金属氧化物。
[0098] 根据某些实施方案,提供了耐高温无机纤维,其在暴露于1260℃或更高的使用温度24小时或更长时展现约10%或更小的线性收缩,并且在暴露于所述使用温度之后维持机械完整性,并且在生理学流体中展现低生物持久性。
[0099] 根据某些实施方案,所述耐高温无机纤维在暴露于1260℃或更高的使用温度24小时或更长时展现约5%或更小的线性收缩,并且在暴露于所述使用温度之后维持机械完整性,并且在生理学流体中展现低生物持久性。
[0100] 根据某些实施方案,所述耐高温无机纤维在暴露于1260℃或更高的使用温度24小时或更长时展现约4%或更小的线性收缩,并且在暴露于所述使用温度之后维持机械完整性,并且在生理学流体中展现低生物持久性。
[0101] 根据某些实施方案,提供了耐高温无机纤维,其在暴露于1400℃或更高的使用温度24小时或更长时展现约10%或更小的线性收缩,并且在暴露于所述使用温度之后维持机械完整性,并且在生理学流体中展现低生物持久性。
[0102] 根据某些实施方案,所述耐高温无机纤维在暴露于1400℃或更高的使用温度24小时或更长时展现约5%或更小的线性收缩,并且在暴露于所述使用温度之后维持机械完整性,并且在生理学流体中展现低生物持久性。
[0103] 根据某些实施方案,所述耐高温无机纤维在暴露于1400℃或更高的使用温度24小时或更长时展现约4%或更小的线性收缩,并且在暴露于所述使用温度之后维持机械完整性,并且在生理学流体中展现低生物持久性。
[0104] 根据某些说明性实施方案,提供了用于制备耐高温无机纤维的方法,所述纤维具有1260℃或更高的使用温度、在暴露于所述使用温度之后维持机械完整性、并且在生理学流体中展现低生物持久性。用于制备所述纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁和氧化锶的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0105] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和大于0至约5重量%氧化锶的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0106] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和大于0至约4重量%氧化锶的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0107] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和大于0至约3重量%氧化锶的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0108] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、和约1至约2重量%氧化锶的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0109] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、约0.3重量%或更少氧化钙、和1.5重量%或更少氧化铝的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0110] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0111] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0112] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0113] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0114] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0115] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、约0.3或更少氧化钙、和1.5重量%或更少的粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0116] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0117] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约5重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0118] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约4重量%氧化锶、大于0至约11重量%、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0119] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、大于0至约3重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0120] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、大于0至约11重量%氧化锆、和粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0121] 根据某些说明性实施方案,所述用于制备所述无机纤维的方法包括形成具有包含约65至约86重量%二氧化硅、约14至约35重量%氧化镁、约1至约2重量%氧化锶、约0.3重量%或更少氧化钙、大于0至约11重量%氧化锆、和1.5重量%或更少的粘度调节剂的成分的熔体,并且从所述熔体产生纤维。
[0122] 非限制的,被添加至成分的熔体中以制备所述无机纤维的所述粘度调节剂可选自氧化铝、氧化硼、以及氧化铝和氧化硼的混合物。所述粘度调节剂以有效地使熔体可纤维化的量包括在成分的熔体中。
[0123] 还提供用制备自多种目前公开的如上文所公开说明性实施方案的任何一者的耐高温低生物持久性无机纤维的纤维绝缘物来使制品热绝缘的方法。所述方法包括在有待热绝缘的制品上、中、附近或周围设置包含多种无机纤维的热绝缘材料。
[0124] 还提供含无机纤维的制品,如上述的,其包含散纤维、毯子、砧、板、堵缝组成物、泥组合物、涂料、毡、垫子、可模制组合物、模、纸、可送组合物、油灰组合物、片、填塞混合物、真空铸造形状、真空铸造形式、或编织纺织品(例如,穗带,布,织物,绳索,带子,套筒,灯芯)中的至少一者。
[0125] 为了使玻璃组合物成为用于生产令人满意的耐高温纤维产品的可行的候选物,待产生的纤维必须可制造、在生理学流体中充分可溶(即,具有低生物持久性)、并且在暴露于高服务温度期间能够以最小收缩和最小机械完整性损失经受住高温。
[0126] 本无机纤维在生理学流体中展现低生物持久性。在生理学流体中的“低生物持久性”意指在体外试验期间,无机纤维至少部分溶解于诸如模拟液的此类流体中。
[0127] 生物持久性可通过在模拟人肺中发现的温度和化学条件的条件下测量从纤维中失去质量的速率(ng/cm2-hr)来测试。此试验由将大约0.1g去渣球(deshotted)纤维暴露于50 ml模拟肺液(SLF)6小时组成。整个试验系统维持在37℃下以模拟人体的温度。
[0128] 在所述SLF已暴露于纤维之后,收集纤维并使用电感耦合等离子体光谱法分析其玻璃组分。还测量和使用“空白”SLF样品来校正SLF中存在的元素。一旦此数据已获得,就可能计算在所述研究的时间间隔内纤维已失去质量的速率。在模拟肺液中所述纤维比正常耐熔陶瓷纤维的生物持久性显著更低。
[0129] “粘度”指的是玻璃熔体抵抗流动或剪切应的能力。粘度-温度关系对确定是否可能使给定玻璃组合物纤维化是关键的。最优粘度曲线将在纤维化温度下具有低粘度(5-50泊),并且将随着温度降低而逐渐升高。如果熔体在纤维化温度下不足够粘(即,过薄),则结果是具有高比例未纤维化材料(渣球)的短而细的纤维。如果熔体在纤维化温度下过粘,则所得纤维将极粗(高直径)和短。
[0130] 粘度取决于熔体化学,还受充当粘度调节剂的元素或化合物影响。粘度调节剂允许从纤维熔体吹制或纺制纤维。然而,期望此类粘度调节剂在类型或量上不会不利影响吹制或纺制纤维的可溶性、抗收缩性或机械强度。
[0131] 测试具有限定组成的纤维是否可在可接受质量水平上容易制造的一种方法是确定实验化学品的粘度曲线是否匹配可容易纤维化的已知产品的粘度曲线。粘度-温度分布图可在能够在升高的温度下操作的粘度计上测量。另外,适当的粘度分布图可通过检验所产生纤维的质量(指数、直径、长度)的常规实验来推断。玻璃组合物的粘度对温度曲线的形状代表熔体将纤维化的简易性,并且因此代表所得纤维的质量(影响例如纤维的渣球含量、纤维直径和纤维长度)。玻璃一般在高温下具有低粘度。随着温度降低,粘度升高。在给定温度下粘度值将随组成的变化而变化,粘度对温度曲线的总体陡峭也将是如此。本纤维熔体组合物具有可容易制造的纤维的粘度分布图。
[0132] 无机纤维的线性收缩是在高温下纤维尺寸稳定性或者在具体连续服务或使用温度下其性能的良好度量。通过将纤维形成为垫子并且将垫子针刺到一起成为具有大约4-10磅每立方英尺密度和约1英寸厚度的毯子来测试纤维的收缩。将此类垫切成3英寸×5英寸块,并且将铂针插入材料的面。然后,仔细测量并记录这些针的分隔距离。然后,将所述垫置于炉中,斜升至温度并且在所述温度下保持固定时段。在加热之后,再次测量针分隔以确定垫已经受的线性收缩。
[0133] 在一个此类试验中,仔细测量纤维块的长度和宽度,并且将所述垫置于炉中并使温度达到1260℃或1400℃持续24小时。在冷却之后,测量侧向尺寸并且通过比较“之前”和“之后”的测量结果来确定线性收缩。如果纤维可以毯子形式得到,则测量可直接对毯子进行而不需要形成垫。
[0134] 机械完整性也是重要的性质,因为在任何应用中纤维必须支撑其自身重量并且必须还能够抵抗因移动空气或气体所致的磨损。纤维完整性和机械强度的指示通过视觉和触觉观察、以及在暴露于服务温度之后纤维的这些性质的机械测量结果来提供。纤维在暴露于所述使用温度之后维持其完整性的能力还可通过测试压缩强度和压缩回复来机械地测量。这些试验分别测量所述垫可如何容易地变形和在50%压缩之后所述垫展现的回弹(或压缩回复)的量。视觉和触觉观察表明本无机纤维在暴露于至少1260℃或1400℃的使用温度之后保持无损并维持其形状。
[0135] 根据某些实施方案,低收缩、耐高温无机纤维包含含有氧化镁和二氧化硅作为主要组分的熔体的纤维化产物。低生物持久性无机纤维通过标准玻璃和陶瓷纤维制造方法来制得。原料诸如硅石,任何氧化镁的适合来源诸如顽辉石、镁橄榄石、菱苦土、菱镁矿、煅烧菱镁矿、锆酸镁、方镁石、皂石或滑石。锶可作为SrO和/或SrCO3被包括在纤维熔体中。如果氧化锆被包括在纤维熔体中,则将诸如斜锆石、锆酸镁、锆石或锆砂的任何氧化锆的适合来源引入适合的炉中,在所述炉中它们以批或连续模式被熔化并使用纤维化喷嘴吹制、或者纺制。
[0136] 所述包含氧化镁和二氧化硅的纤维化产物的无机纤维被称为“硅酸镁”纤维。所述低收缩、耐高温无机纤维还包含作为纤维熔体化学的部分的带有氧化锶的原料组分。
[0137] 根据某些实施方案,本无机纤维具有大于2微米的平均直径。
[0138] 根据某些实施方案,本无机纤维展现在约1100℃至约1500℃温度下的低收缩和良好机械强度以及低生物持久性。
[0139] 根据某些实施方案,本无机纤维展现在约1260℃至约1500℃温度下的低收缩和良好机械强度以及低生物持久性。
[0140] 根据某些实施方案,本无机纤维展现在约1260℃至约1400℃温度下的低收缩和良好机械强度以及低生物持久性。
[0141] 根据某些实施方案,本无机纤维展现在约1400℃至约1500℃温度下的低收缩和良好机械强度以及低生物持久性。
[0142] 除氧化镁、二氧化硅和氧化锶以外,含氧化锶添加的硅酸镁纤维可含有氧化钙杂质。在某些实施方案中,所述纤维不含有超过约1重量%氧化钙杂质。在其他实施方案中,所述纤维含有小于0.5重量%氧化钙杂质。在其他实施方案中,所述纤维含有小于0.3重量%氧化钙。
[0143] 含有预定氧化锶添加的硅酸镁纤维在暴露于1400℃的服务温度24小时之后展现约10%或更小的线性收缩。在其他实施方案中,含有预定氧化锶添加的硅酸镁纤维在暴露于1400℃的服务温度24小时之后展现约5%或更小的线性收缩。在其他实施方案中,含有预定氧化锶添加的硅酸镁纤维在暴露于1400℃的服务温度24小时之后展现约4%或更小的线性收缩。
[0144] 含有预定氧化锶添加的硅酸镁纤维可在至少1260℃或更高的连续服务或操作温度下用于热绝缘应用。根据某些实施方案,含氧化锶的硅酸镁纤维可在至少1400℃的连续服务或操作温度下用于热绝缘应用,并且已发现含有氧化锶添加的硅酸镁纤维不熔化直至它们暴露于1500℃或更高的温度为止。
[0145] 所述无机纤维可通过纤维吹制或纤维纺制技术来制备。适合的纤维吹制技术包括以下步骤:将含有氧化镁、二氧化硅、氧化锶、粘度调节剂和任选氧化锆的起始原料混合到一起以形成成分的原料混合物,将所述成分的原料混合物引入适合的器皿或容器,使所述成分的原料混合物熔化以经过适合喷嘴排放,并且将高压气体吹至熔化的成分的原料混合物的排放流上以形成所述纤维。
[0146] 适合的纤维纺制技术包括以下步骤:将起始原料混合到一起以形成成分的原料混合物,将所述成分的原料混合物引入适合的器皿或容器,使所述成分的原料混合物熔化以经过适合喷嘴排放至纺车上。然后,熔化流泻落到纺车上、涂布纺车并且经由向心力甩掉,从而形成纤维。
[0147] 在一些实施方案中,所述纤维通过使所述熔化流经受高压/高速空气喷射或者通过将所述熔体倾倒至迅速旋转的纺车上并且离心纺制纤维来从原料熔体产生。氧化锶被提供为所述熔体的添加物,并且氧化锶原料的适合来源简单地以适当量添加至受熔化的原料。
[0148] 氧化锶作为纤维化原料的组分的添加导致所得纤维在暴露于所述使用温度之后线性收缩的降低。
[0149] 除了含带氧化锶的化合物以外,所述成分的原料熔体的粘度可任选地受粘度调节剂的存在的控制,所述粘度调节剂的量足够提供期望的应用所需的纤维化。粘度调节剂可在供应所述熔体的主要组分的原料中存在,或者可至少在部分程度上单独添加。原料的期望颗粒大小由包括炉大小(SEF)、倾倒速率、熔化温度、停留时间等等的焙烧条件来确定。
[0150] 纤维可利用现有纤维化技术来制造并且形成多种热绝缘产品形式,包括但不限于散纤维、含纤维毯子、板、纸、毡、垫子、砧、模块、涂料、水泥、可模制组合物、可泵送组合物、油灰、绳索、穗带、灯芯、纺织品(诸如布、带子、套筒、细绳、纱等)、真空铸造形状和复合材料。纤维可与在含纤维毯子、真空铸造形状和复合材料的生产中利用的常规材料组合使用,作为常规耐熔陶瓷纤维的替代物。在含纤维纸和毡的生产中,纤维可单独使用或与诸如粘合剂等等的其他材料组合使用。
[0151] 纤维可通过标准玻璃焙烧方法容易地熔化、通过标准RCF纤维化设备纤维化、并且可溶于模拟体液中。
[0152] 还提供了使用含有所公开硅酸镁纤维的热绝缘物来使制品绝缘的方法。使制品绝缘的方法包括在待绝缘制品上、中、附近或周围处设置含有硅酸镁纤维的热绝缘材料,所述硅酸镁纤维含有预定氧化锶添加。
[0153] 耐高温无机纤维可从具有适合于吹制或纺制纤维的粘度的熔体容易地制造,在生理学流体中不耐久,在高达服务温度时展现良好机械强度,在高达1400℃和更高温度时展现极佳线性收缩,并且展现改进的粘度以实现纤维化。实施例
[0154] 阐述以下实施例来进一步详细描述含有氧化锶添加的硅酸镁纤维的说明性实施方案,并且来说明制备所述无机纤维、制备含有所述纤维的热绝缘制品、和使用所述纤维作为热绝缘物的方法。然而,所述实施例无论如何不应解释为限制所述纤维、所述含纤维制品或所述制作纤维或使用纤维作为热绝缘物的方法。
[0155] 线性收缩通过使用一堆制毡针针刺纤维垫来制备收缩垫。3英寸×5英寸试验块被从所述垫上切下并且在收缩测试中使用。仔细测量试验垫的长度和宽度。然后,将试验衬垫置于炉中并且使温度达到1400℃持续24小时。在加热24小时之后,从试验炉中移除试验垫并冷却。在冷却之后,再次测量试验垫的长度和宽度。通过比较“之前”和“之后”的尺寸测量结果来确定试验垫的线性收缩。
[0156] 以与为第一收缩垫所公开的方式类似的方式来制备第二收缩衬垫。然而,将所述第二收缩衬垫置于炉中并且使温度达到1260℃持续24小时。在加热24小时之后,从试验炉中移除试验垫并冷却。在冷却之后,再次测量试验衬垫的长度和宽度。通过比较“之前”和“之后”的尺寸测量结果来确定试验垫的线性收缩。
[0157] 压缩回复通过压缩回复试验来评估无机纤维在暴露于使用温度之后保持机械强度的能力。压缩回复是无机纤维响应使所述纤维暴露于期望使用温度给定时段其机械性能的度量。通过将从所述无机纤维材料制造的试验垫烧制至试验温度达选定的时段来测量压缩回复。烧制的试验垫此后被压缩至其原始厚度的一半并且允许弹回。弹回量测量为所述垫压缩厚度的恢复百分数。在暴露于1260℃的使用温度持续24小时、和1400℃持续24小时之后测量压缩回复。根据某些说明性实施方案,从所述无机纤维制造的所述试验垫展现至少10%的压缩回复。
[0158] 纤维溶解所述无机纤维在生理学流体中不耐久或非生物持久的。在生理学流体中“不耐久”或“非生物持久的”意指在本文所述的体外试验期间,所述无机纤维至少部分溶解或分解于此类流体中,诸如模拟肺液。
[0159] 生物持久性试验测量在模拟人肺中发现的温度和化学条件的条件下从纤维失去质量的速率(ng/cm2-hr)。具体而言,所述纤维在pH 7.4的模拟肺液中展现低生物持久性。
[0160] 为了测量纤维在模拟肺液中的溶解速率,将大约0.1 g纤维置于含有已加温至37℃的模拟肺液的50 ml离心管中。然后,将此管置于振荡孵化器中6小时并且以每分钟100转摇动。在试验结束时,对管离心并且将溶液倒入60 ml注射器。然后,强迫溶液经过0.45 μm过滤器以去除任何颗粒,并且使用电感耦合等离子体光谱法分析来测试其玻璃组分。此试验可使用近中性pH溶液或酸性溶液来进行。虽然不存在特定溶解速率标准,但具有超过100 ng/cm2 hr溶解值的纤维被视为指示非生物持久性的纤维。
[0161] 表I显示各种比较和本发明纤维样品的纤维熔体化学。
[0162] 表I样品 SiO2重量% MgO重量% Al2O3重量% CaO重量% Fe2O3重量% SrO重量%
C1 55 0 45 0 0 0
C2 78 20 1.4 0.39 0.17 0
3 77.89 19.61 1.4 0.14 0.12 0.80
4 77.89 19.61 1.4 0.14 0.12 0.80
5 78.24 18.27 1.35 0.14 0.09 1.85
6 78.24 18.27 1.35 0.14 0.09 1.85
7 76.96 19.82 1.3 0.15 0.09 1.16
8 77.69 18.41 1.23 0.18 0.09 2.07
9 77.09 20.26 1.11 0.16 0.08 1.31
10 75.41 20.65 1.06 0.17 0.09 2.68
11 79.8 15.70 1.01 0.21 0.14 2.6
表II显示表I的纤维的收缩、压缩强度、压缩回复和可溶性的结果。
[0163] 表II如上方表II中所示,包括氧化锶添加的硅酸镁纤维样品展现极佳的线性收缩值。在
1260℃下,具有0.8%氧化锶添加的硅酸镁纤维样品展现与耐熔陶瓷纤维(RCF)相比改进的收缩、以及类似的压缩强度和压缩回复性质。在1400℃下,所述具有0.8%氧化锶的硅酸镁纤维与RCF相比展现改进的收缩和类似的压缩回复。表II的本发明实施例4的收缩结果被认为在实验误差内。然而,RCF未能溶解于生理学流体中。相比之下,所述硅酸镁纤维样品以1024 ng/cm2hr的速率溶解于模拟肺液中。
[0164] 还显示于表II中的,具有氧化锶添加的硅酸镁纤维样品有利地与ISOFRAX®纤维相比。在1260℃下,具有0.8%氧化锶添加的硅酸镁纤维样品展现与ISOFRAX®纤维相比改进的收缩、改进的压缩强度、和改进的压缩回复性质。在1400℃下,所述具有0.8%氧化锶的硅酸镁纤维展现与ISOFRAX®纤维相比改进的收缩、改进的压缩强度和改进的压缩回复性质。此外,具有0.8%氧化锶添加物的硅酸镁纤维的可溶性为ISOFRAX®纤维的几乎四倍(1024 ng/2 2
cmhr对比260 ng/cmhr)。
[0165] 还显示于表II中的是具有1.9%氧化锶添加物的硅酸镁纤维样品的测试结果。在1260℃下,具有1.9%氧化锶添加物的硅酸镁纤维样品展现与耐熔陶瓷纤维(RCF)相比改进的收缩、类似的压缩强度、和改进的压缩回复(53.9%对比49.7%)性质。在1400℃下,具有
1.9%氧化锶的硅酸镁纤维与RCF相比展现改进的收缩和类似的压缩回复性质。RCF未能溶解于模拟肺液中,但硅酸镁纤维在模拟肺液中展现773 ng/cm2hr的可溶性。
[0166] 还显示于表II中的是具有1.9%氧化锶添加的硅酸镁纤维样品相比ISOFRAX®纤维的测试结果。在1260℃下,具有1.9%氧化锶添加的硅酸镁纤维样品展现与ISOFRAX®纤维相比改进的收缩、改进的压缩强度和改进的压缩回复性质。在1400℃下,具有1.9%氧化锶的硅酸镁纤维展现与ISOFRAX®纤维相比改进的收缩、改进的压缩强度、和改进的压缩回复性质。此外,所述具有1.9%氧化锶添加物的硅酸镁纤维的可溶性是ISOFRAX®纤维的几乎三倍(773 ng/cm2hr对比260 ng/cm2hr)。
[0167] 所述具有氧化锶添加物的硅酸镁纤维在暴露于高达1400℃的温度之后展现比当前商业纤维更低的收缩。当相比于现有商业纤维时,在暴露于高达1400℃的温度之后,所述具有氧化锶添加的硅酸镁纤维还保持等同的或更优的机械性质。
[0168] 本纤维组合物在暴露于1260℃和1400℃的温度之后展现相比标准RCF的更低收缩和通过压缩后总体回弹性来测量的更高焙烧强度。改进的无机纤维组合物可在更高温度下展现更优的性能,可能地高达1500℃。
[0169] 尽管已与各种实施方案结合描述了所述无机纤维、热绝缘物、制备无机纤维的方法、和使用所述热绝缘物来使制品绝缘的方法,但应理解可使用其他类似实施方案或可对所述实施方案作出修改和添加以执行相同功能。此外,可组合各种说明性实施方案来产生期望的结果。因此,所述无机纤维、热绝缘物、制备所述无机纤维的方法、和使用热绝缘物来使制品绝缘的方法不应局限于任何单个实施方案,而是根据随附权利要求书的表述的广度和范围来解释。将理解,本文描述的实施方案仅为示例性的,并且本领域技术人员可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出变化和修改。所有此类变化和修改都意图被包括在如上文描述的本发明的范围内。此外,所有公开的实施方案不必需为替代的,因为本发明的各种实施方案可组合以提供期望结果。
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