CN103781964A - 无机纤维成型体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无机纤维成型体，其耐锈性、抗热冲击性、抗机械冲击性都优异，且抑制了高温加热时的收缩。所述无机纤维成型体通过使通式：MgxAlyO4(其中，原子比y/x≥2)所示的尖晶石系化合物的前体的液态物质浸渗于无机纤维的针刺毡内，然后进行干燥，再进行焙烧而使该前体成为氧化物而形成。

Description

无机纤维成型体
技术领域
本发明涉及无机纤维成型体，详细而言，涉及一种重量极轻、具有缓冲性、抗热冲击性、抗机械冲击性优异，并且耐锈性(scale resistance)也优异、高温加热时的收缩率小的无机纤维成型体。
背景技术
一直以来，作为无机纤维成型体，已知有在将氧化铝纤维、二氧化硅纤维、莫来石(铝硅酸盐)纤维等无机纤维与含有无机粒子、无机粘合剂及有机粘合剂等的浆料进行脱水成型后再进行焙烧而制造的无机纤维成型体。该无机纤维成型体因为重量较轻且易加工，隔热性优异，因此可用作高温用工业炉的耐火隔热材料等。
而且，近年来，为了实现高温焙烧炉内的温度控制性的提高及节能，大多使用无机纤维成型体作为固定于由钢材等制成的炉壁或炉膛(skid post)的高温隔热材料(毡块(blanket block))，其中，针刺加工后的无机纤维聚集体(针刺毡)利用的是其极轻量性、易加工性、抗热冲击性优异这种特性，所述无机纤维成型体使用了将无机纤维叠层而制成无纺布样的无机纤维聚集体(例如，参照专利文献1)。
另一方面，在铺设了如上所述的无机纤维成型体作为隔热材料的炉子或炉底滑管(skid pipe)等中，在将构成它们的钢材加热时，会生成由氧化铁等构成的锈(scale)，作为用作隔热材料的无机纤维成型体，存在上述的对锈的耐腐蚀性的问题。
即，当锈与无机纤维反应而生成低熔点化合物时，会促进无机纤维的收缩、烧结，就会产生隔热材料的厚度减小及隔热材料块的接缝开裂引起的隔热性下降之类的问题。
针对该锈造成的隔热材料的腐蚀，提出了例如在无机纤维成型体表面上涂布耐锈性优异的含有尖晶石的涂敷剂而设置涂层来保护隔热材料的技术(例如，参照专利文献2)。
但是，难以使该涂层和无机纤维成型体牢固地固粘在一起，另外，还具有因热冲击及机械冲击等而使涂层剥离从而露出比锈还脆弱的无机纤维等问题。此外，因为在对无机纤维成型体进行了施工以后，还要用喷枪进行喷涂施工，因此还具有操作变得繁杂这样的问题。
另外，作为炉内的内衬用耐火材料，还提出了将含有尖晶石相的不定形耐火材料进行注入施工或喷涂施工所使用的技术(例如，参照专利文献3)。
但是，通过这些施工方法而得到的不定形耐火材料通常空隙较多，因此存在脆、且由于热冲击及机械冲击而产生裂纹等这样的问题。另外，现场的喷涂及注入不仅需要繁杂的操作，而且还存在微粉状无机纤维大量地漂浮在空气中等，使操作环境显著下降这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-43918号公报
专利文献2：日本特开2011-32118号公报
专利文献3：日本特开2002-241182号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种耐锈性、抗热冲击性、抗机械冲击性优异，且抑制了高温加热时的收缩的无机纤维成型体。
本发明人等为了解决上述课题，进行了深入的研究，结果得到了如下的发现。即，通过使尖晶石系化合物的前体的液态物质浸渗于无机纤维聚集体内，然后进行干燥，再进行焙烧而使该前体成为氧化物，从而形成了无机纤维成型体，这样形成的无机纤维成型体抑制了加热时的收缩，且耐锈性、抗热冲击性、抗机械冲击性也优异。
解决问题的方法
本发明是基于上述发现而完成的，其要点在于一种无机纤维成型体，该无机纤维成型体是通过使由通式：MgxAlyO4(其中，原子比y/x≥2)所示的尖晶石系化合物的前体的液态物质浸渗于无机纤维的针刺毡内，然后进行干燥，再进行焙烧而使该前体成为氧化物而形成的。
发明的效果
本发明的无机纤维成型体是抗热冲击性、抗机械冲击性、耐锈性都优异，且抑制了高温加热时的收缩，并取得了优异的物性平衡的无机纤维成型体。因此，本发明的无机纤维成型体适合作为高温炉的炉瓦及周边的管类等的隔热材料。其中，例如对于曲率高(直径比较小的)的炉底滑管这样的在无机纤维成型体的铺设时不得不进行较大变形的对象物而言，其效果特别显著。
具体实施方式
下面，对本发明进行详细说明。
[体积密度、厚度]
本发明的无机纤维成型体是通过使通式：MgxAlyO4(其中，原子比y/x≥2)所示的尖晶石系化合物的前体的液态物质浸渗于无机纤维的针刺毡内，然后进行干燥，再进行焙烧而使该前体成为氧化物而形成的。
而且，在本发明优选的实施方式中，负载了尖晶石系化合物的前体的干燥后焙烧前的针刺毡的体积密度通常为超过0.20g/cm3且0.45g/cm3以下，优选为0.25～0.35g/cm3，进一步优选为0.25～0.30g/cm3。当该体积密度过小时，无机纤维成型体中的空隙就会增多，导致加热时的收缩率过高，而且，作为成型体的机械强度会不足，因此不优选。相反，当体积密度过大时，无机纤维成型体的缓冲性及韧性会显著下降，刚直、易破裂，难以进行例如向直径小的炉底滑管的铺设等使无机纤维成型体变形的铺设。
[无机纤维聚集体]
对浸渗尖晶石系化合物的前体的液态物质的针刺毡进行说明。本发明所使用的针刺毡是实施了针刺处理的无机纤维聚集体。
[无机纤维]
作为构成针刺毡的无机纤维，没有特别限制，可以举出：二氧化硅、氧化铝/二氧化硅、含有它们的氧化锆、尖晶石、二氧化钛等的单独或复合纤维。其中，在耐热性、纤维强度(韧性)、安全性等方面考虑，优选氧化铝/二氧化硅系纤维，特别优选多晶氧化铝/二氧化硅系纤维。
氧化铝/二氧化硅系纤维的氧化铝/二氧化硅的组成比(质量比)优选在65～98/35～2的被称为莫来石组成或高品质氧化铝组成的范围内，进一步优选在70～95/30～5范围内，特别优选在70～74/30～26的范围内。
构成针刺毡的无机纤维优选其80质量%以上、更优选其90质量%以上、特别优选其总量为上述莫来石组成的多晶氧化铝/二氧化硅系纤维。
另外，针刺毡中的无机纤维优选实质上不含纤维径为3μm以下的纤维的无机纤维。在此，实质上不含纤维径3μm以下的纤维是指，纤维径3μm以下的纤维为总无机纤维质量的0.1质量%以下。
另外，针刺毡中的无机纤维的平均纤维径是任意的，但通常为5～7μm。当无机纤维的平均纤维径过粗时，针刺毡的回弹力及韧性下降，相反，当无机纤维的平均纤维径过细时，浮游在空气中的粉尘量就会增多，另外，含有纤维径3μm以下的无机纤维的几率就会升高。
具有上述的最佳平均纤维径且实质上不含纤维径为3μm以下的无机纤维的针刺毡，在由后述的前体纤维化法制造无机纤维聚集体时，可通过纺丝液粘度的控制、纺丝喷嘴所使用的气流的控制、拉伸丝的干燥的控制来得到。
[针刺密度]
针刺毡是对无机纤维前体的聚集体实施了针刺处理而得到的。通过该针刺处理，不仅能够使构成所得到的无机纤维聚集体的无机纤维彼此交织在一起而成为强固的无机纤维聚集体，而且还能够调节无机纤维聚集体的厚度。针刺密度只要适当选择确定即可，通常为2～200刺/cm2，优选为2～150刺/cm2，更优选为2～100刺/cm2，特别优选为2～50刺/cm2。当该针刺密度过低时，有可能产生作为无机纤维成型体的厚度均匀性及抗热冲击性下降等问题。相反，当该针刺密度过高时，有可能损伤纤维，在焙烧后易收缩。
[针刺毡的面密度、厚度]
针刺毡的面密度没有特别限制，只要适当选择即可，通常为1000～4000g/m2，优选为1500～3800g/m2，更优选为2000～3600g/m2。当该针刺毡的面密度过小时，无机纤维成型体中的无机纤维含量就会下降，只能得到极薄的成型体，作为隔热用无机纤维成型体的性能有时会下降。相反，当面密度过大时，会导致该无机纤维含量过多，难以进行针刺处理的厚度控制。
针刺毡的厚度没有特别限制，只要根据其用途适当选择即可，通常为5～50mm左右，其形状为垫状。另外，其体积密度是任意的，但为了在浸渗了尖晶石系化合物的前体的液态物质之后成为密实的无机纤维成型体，优选体积密度高者，通常为0.05g/cm3以上，优选为0.06g/cm3以上，更优选为0.1g/cm3以上。另外，其上限通常为0.25g/cm3。另外，针刺毡也可以使用重叠多片而成的针刺毡，此时，所使用的多片针刺毡也可以使用面密度及厚度都不同的针刺毡，但优选满足上述的针刺密度及面密度的针刺毡。
[针刺毡的制造方法]
针刺毡的制造方法没有特别限制，可采用以往公知的任意方法。可经过如下工序进行制造：利用前体纤维化法而得到无机纤维前体的聚集体的工序、对所得到的无机纤维前体的聚集体实施针刺处理的工序、将针刺处理后的无机纤维前体的聚集体焙烧而制成无机纤维的聚集体的焙烧工序。
下面，列举出氧化铝/二氧化硅系纤维聚集体的制造方法来说明这样的针刺毡的制造方法，但本发明所使用的针刺毡不限于氧化铝/二氧化硅系纤维聚集体，如前所述，也可以是由二氧化硅、氧化锆、尖晶石、二氧化钛或它们的复合纤维构成的聚集体。
[纺丝工序]
为了通过前体纤维化法制造氧化铝/二氧化硅系纤维的垫状聚集体，首先，用喷吹法对含有碱式氯化铝、硅化合物、作为增稠剂的有机聚合物及水的纺丝液进行纺丝而得到氧化铝/二氧化硅纤维前体的聚集体。
[纺丝液的制备]
碱式氯化铝：Al(OH)3-xClx可通过例如使金属铝溶解于盐酸或氯化铝水溶液中来制备。上述化学式中的x值通常为0.45～0.54，优选为0.5～0.53。作为硅化合物，适合使用二氧化硅溶胶，此外，也可使用四乙基硅酸盐或水溶性硅氧烷衍生物等水溶性硅化合物。作为有机聚合物，优选使用例如聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺等水溶性高分子化合物。它们的聚合度通常为1000～3000。
对于纺丝液而言，优选源自碱式氯化铝的铝和源自硅化合物的硅之比以换算成Al2O3和SiO2的质量比计通常为99:1～65:35、优选为99:1～70:30，且铝的浓度为170～210g/L，有机聚合物的浓度为20～50g/L。
在纺丝液中的硅化合物的量小于上述范围的情况下，构成短纤维的氧化铝容易发生α-氧化铝化，并且，容易发生氧化铝粒子的粗大化造成的短纤维的脆化。另一方面，在纺丝液中的硅化合物的量大于上述范围的情况下，与莫来石(3Al2O3·2SiO2)一同生成的二氧化硅(SiO2)的量会增加，耐热性易下降。
纺丝液中的铝的浓度低于170g/L的情况或有机聚合物的浓度低于20g/L的情况下，均不能得到纺丝液的适当的粘度，得到的氧化铝/二氧化硅系纤维的纤维径均会变小。即，纺丝液中的游离水分过多，其结果是，采用喷吹法纺丝时的干燥速度慢，拉伸过度进行，纺丝后的前体纤维的纤维径发生变化，不能得到具有给定的平均纤维径且纤维径分布窄的短纤维。并且，在铝的浓度低于170g/L的情况下，生产率会下降。
另一方面，在铝的浓度超过210g/L的情况或有机聚合物的浓度超过50g/L的情况下，粘度过高，不能制成纺丝液。纺丝液中铝的优选浓度为180～200g/L，有机聚合物的优选浓度为30～40g/L。
上述的纺丝液如下制备：在碱式氯化铝水溶液中添加硅化合物和有机聚合物，其添加量使得成为上述Al2O3:SiO2比，再进行浓缩使得铝及有机聚合物的浓度达到上述范围。
[纺丝]
纺丝(纺丝液的纤维化)通常通过向高速的纺丝气流中供给纺丝液的喷吹法来进行，由此，可得到氧化铝/二氧化硅系纤维前体。上述的纺丝时所使用的纺丝喷嘴的构造没有特别限制，例如优选使用如日本专利第2602460号公报中记载的从空气喷嘴喷出的空气流和从纺丝液供给喷嘴挤出的纺丝液流成为平行流，并且空气的平行流被充分整流而与纺丝液接触的构造。
另外，在纺丝时，优选首先在抑制了水分蒸发及纺丝液分解的条件下，由纺丝液形成充分拉伸后的纤维，接下来，该纤维迅速干燥。因此，优选在由纺丝液形成纤维并直至到达纤维捕集器的过程中，将氛围气从抑制水分蒸发的状态变化到促进水分蒸发的状态。
氧化铝/二氧化硅系纤维前体的聚集体可通过集成装置而制成连续片(薄层片)进行回收，所述集成装置的构造为，以相对于纺丝气流成为大致直角的方式设置金属网制的环形带，一边使环形带旋转，一边使含有氧化铝/二氧化硅系纤维前体的纺丝气流与该环带碰撞。将该薄层片叠合，可得到氧化铝/二氧化硅系纤维前体的聚集体。
＜针刺处理工序＞
通过纺丝得到的氧化铝/二氧化硅系纤维前体的聚集体接下来实施针刺处理。该针刺处理优选在满足上述的针刺密度那样的条件下进行。
[焙烧工序]
针刺处理后的焙烧通常在900℃以上、优选在1000～1300℃的温度下进行。在焙烧温度低于900℃的情况下，结晶化不充分，所以只能得到强度小的脆弱的氧化铝/二氧化硅系纤维，在焙烧温度超过1300℃的情况下，会进行纤维的晶粒成长，只能得到强度小的脆弱的氧化铝/二氧化硅系纤维。
[无机纤维成型体]
接着，对本发明的无机纤维成型体示出其制造顺序的一个例子进行说明，所述本发明的无机纤维成型体是通过使尖晶石系化合物的前体的液态物质浸渗在按上述方式制造的针刺毡中，然后进行干燥，再进行焙烧而使该前体成为氧化物而形成的。
[尖晶石系化合物的前体的液态物质]
本发明中所使用的尖晶石系化合物的前体的液态物质含有由通式：MgxAlyO4(其中，原子比y/x≥2)所示的尖晶石系化合物的前体。这样的前体可以使用例如氧化铝、氧化镁的溶胶容易地制备。原料氧化物的粒径通常为1μm以下。
也可使用铝化合物及镁化合物来代替氧化铝及氧化镁。作为铝化合物，可举出如氢氧化铝或勃姆石这样的含水氧化铝系化合物、氯化铝、乙酸铝、乳酸铝、硝酸铝等铝盐类，作为镁化合物，可举出氯化镁、硝酸镁、乙酸镁、氢氧化镁、碳酸镁等镁盐类。铝化合物及镁化合物以溶胶、浆液、溶液的形态使用。作为分散介质或溶剂，可使用水、醇等有机溶剂，还可使用它们的混合物。另外，也可以含有聚乙烯醇等聚合物成分。另外，为了提高溶胶、浆液、溶液中的化合物的稳定性，也可以添加分散稳定剂。作为分散稳定剂，例如可举出：乙酸、乳酸、盐酸、硝酸等。
上述的通式也可记载为MgOxAlyO3(其中，原子比y/x≥2)。在使用上述的铝化合物及镁化合物这样的非氧化物的情况下，铝化合物及镁化合物通过换算成氧化物来确定其使用量。
上述通式的y/x(原子比)为2以上是很重要的。y/x(原子比)的上限通常为40。在本发明中，y/x(原子比)按照2～30、2～26、2～15、6～10、6～8的顺序依次优选。当氧化铝比率过高时，无机纤维成型体中的耐锈性有时会下降，相反，当氧化镁比率过高时，收缩率下降有时变得不充分。
尖晶石系化合物的前体的液态物质的固体成分浓度通常为3～15质量%，优选为5～12质量%。当固体成分浓度过低时，得不到所期望的浸渗量，在无机纤维成型体中，有时得不到所期望的厚度及硬度、机械强度、耐锈性等。相反，当固体成分浓度过高时，向针刺毡的浸渗较困难，因此操作性有时会下降，无机纤维成型体的隔热性及抗冲击性等各种物性有时会下降。
[浸渗]
作为使前体的液态物质浸渗到针刺毡中的方法，没有特别限制，可使用以往公知的任意方法。具体可举出例如：将针刺毡放入模框等内，然后浸渍于前体的液态物质中，再拉起的方法等。该浸渍也可以重复进行多次。另外，也可以在使前体的液态物质浸渗之后，通过真空抽吸等抽吸成型或者加压、压缩成型来脱去多余的前体的液态物质，并提供给接下来的干燥工序。
另外，前体的液态物质相对于针刺毡的浸渗量可通过无机纤维成型体的目标的体积密度及厚度、硬度、机械强度、热特性、制造成本等来适当确定，以换算成相对于针刺毡的无机纤维100质量份的尖晶石系化合物的前体的质量份计，通常为10～100质量份，优选为10～50质量份。
当前体的液态物质相对于针刺毡的浸渗量过少时，在无机纤维成型体中，有时得不到所期望的厚度及硬度、机械强度、耐锈性等。相反，当前体的液态物质相对于针刺毡的浸渗量过多时，会导致加热时的收缩率过高，另外，制造成本也会变差。
＜干燥＞
浸渗有尖晶石系化合物的前体的液态物质的针刺毡的干燥通常在80～150℃的条件下进行。当干燥温度过低时，不能充分干燥，相反，当过高时，由于固体成分有可能集中在浸渗有前体的液态物质针刺毡的表层附近，所以在无机纤维成型体中，有时在厚度方向的耐锈性方面产生不均匀。另外，干燥也可以通过从浸渗后的未干燥状态直接焙烧来经过干燥工序。
如上所述，负载了尖晶石系化合物的前体的干燥后焙烧前的针刺毡的体积密度优选超过0.20g/cm3且为0.45g/cm3以下。另外，无机纤维成型体的厚度根据其用途适当确定，但通常为5～50mm左右。
＜焙烧＞
在本发明中，对负载了尖晶石系化合物的前体的针刺毡进行焙烧而使该前体成为氧化物。由此，在通式：MgxAlyO4中以原子比y/x＝2所示的前体的情况下，生成作为复合氧化物的尖晶石(MgO·Al2O3)。在原子比超过y/x＝2的前体的情况下，生成氧化铝成分多的氧化物。这种氧化物也可以是化学计量比化合物及非化学计量比化合物中的任一种。需要说明的是，用于将尖晶石系化合物的前体氧化物化的焙烧条件，可从作为尖晶石的制法的公知的焙烧条件中适当选择。
[隔热材料]
本发明的隔热材料由如上所述的无机纤维成型体形成。即，对于本发明的无机纤维成型体而言，由于由无机材料构成因而耐火隔热性优异，而且耐锈性、抗热冲击性及抗机械冲击性也优异，因此可优选用作炉瓦、炉膛用途等高温用工业炉耐火隔热材料。
实施例
下面，举出实施例及比较例进一步对本发明进行具体说明，但本发明只要不脱离其主旨，就不受下面的实施例的任何限制。
需要说明的是，在下面的实施例等中得到的无机纤维成型体的各种物性及特性的测定、评价方法如下所述。
[体积密度]
用天平测定试样的质量，另一方面，用游标卡尺测定试样的长度、宽度、厚度，计算出体积后通过质量除以体积来求出。
[落球冲击特性]
将负载了尖晶石系化合物的前体的干燥后焙烧前的纤维聚集体加工成150mm×150mm的面积，然后使质量550g的钢球从1m的高度垂直地落到中央部，观察其外观(破坏)状态。
[抗剥落性]
在1500℃的加热炉中将负载有尖晶石系化合物的前体的干燥后焙烧前的纤维聚集体加热，然后取出，肉眼观察在静置于室温25℃的铝板上快速冷却时的外观变化。
[热收缩率]
将负载有尖晶石系化合物的前体的干燥后焙烧前的纤维聚集体加工成150mm×150mm的面积，面方向通过从距各端面5mm的内侧各立起三根白金针，在中央立起一根针，合计九根针，在带刻度的放大显微镜下测定从任意基准针到各针的距离。厚度方向用游标卡尺测定了八个部位。然后，放到电炉中，在5小时内升温到1500℃，保持8小时，然后在降温后取出，用同样的方法进行面方向、厚度方向的测定，求出了收缩率。
[耐锈性]
在负载有尖晶石系化合物的前体的干燥后焙烧前的纤维聚集体的表面上放置5mm见方且厚度为1mm的铁丸，放在电炉中，在5小时内升温到1500℃，保持3小时，然后在降温后取出，观察其外观变化。在深度方向上判定氧化铁的侵蚀情况，将完全未侵蚀的状态设为10，将在厚度方向上贯通的状态设为1，进行了10个等级的评价。
实施例1-9：
制备铝浓度为170g/L、Al/Cl(原子比)为1.8的碱式氯化铝水溶液。铝含量通过使用EDTA的螯合滴定法进行了定量。接下来，在上述水溶液中添加二氧化硅溶胶和聚乙烯醇，然后进行浓缩，得到铝和硅之比(Al2O3和SiO2的重量比)为72:28、换算成氧化物质量后的氧化铝和二氧化硅的合计的质量浓度约为30质量%、粘度为40泊(在25℃下利用旋转粘度计的测定值)的纺丝液。用喷吹法将该纺丝液进行纺丝，然后进行集束，得到了氧化铝/二氧化硅系纤维前体的垫状纤维聚集体。对该垫状纤维聚集体实施针刺，然后在1200℃下进行焙烧，得到了宽度为600mm且具有表1所示的厚度和物性(面密度及体积密度)的多晶氧化铝/二氧化硅系纤维聚集体(以下，有时称为“原布”)。需要说明的是，上述的针刺利用针刺机以3刺/cm2以上的针刺密度来进行。
需要说明的是，该多晶氧化铝/二氧化硅系纤维的组成比为氧化铝/二氧化硅＝72/28(质量比)的莫来石组成，通过对所得到的纤维聚集体进行显微镜观察而测定的多晶氧化铝/二氧化硅系纤维的平均纤维径(100根的平均值)为5.5μm，最小纤维径为3.5μm。
将该原布加工成大致300mm×300mm，使表1所示的固体成分浓度的尖晶石系化合物的前体(氧化铝及氧化镁)溶胶浸渗于表1记载的由枚数构成的无机纤维聚集体中，然后将给定厚度的垫片配置于4边，在压缩到垫片的厚度的状态下用夹具进行保持，最后利用旋涡式鼓风机将抽吸力设为3.0m3/min从原布底面进行抽吸，并使125℃的干燥空气与原布的上表面(与底面相反侧的面)接触来进行干燥，得到表1所示的厚度及体积密度的板状无机纤维成型体。然后，再放到电炉中，经5小时升温到1500℃，保持3小时，将尖晶石系化合物的前体转换为氧化物。
尖晶石系化合物的前体(氧化铝及氧化镁)相对于上述板状无机纤维成型体的氧化铝/二氧化硅系纤维100质量份的浸渗量如表1所示。
需要说明的是，尖晶石系化合物的前体溶胶是使氧化铝溶胶(日产化学株式会社制：商品名“氧化铝溶胶-200”)和乙酸镁粉末调节了量比后分散在水中制备而成的溶胶。构成该溶胶的氧化铝/氧化镁的量比(氧化物质量比)如表1所示。将这些板状无机纤维成型体的评价结果示于表2中。
比较例1：
作为无机纤维，使用的是由干式开纤机将与实施例1同样得到的氧化铝/二氧化硅组成比为72/28(质量比)的氧化铝/二氧化硅系纤维调节为纤维长约200μm的无机纤维，在利用浆粕机将该开纤后的氧化铝/二氧化硅系纤维200g、氧化铝粉30g、莫来石粉50g、淀粉20g、二氧化硅溶胶10g及凝聚剂2g混合在10L的水中以后，进行脱水成型，得到了具有表1所示厚度及体积密度的板状无机纤维成型体。
该板状无机纤维成型体中所含的氧化铝/二氧化硅系纤维的平均纤维径及最小纤维径如表1所示。将该板状无机纤维成型体的评价结果示于表2中。
比较例2-4：
对与实施例同样得到的作为无机纤维的氧化铝/二氧化硅质量比为72/28的莫来石组成的氧化铝/二氧化硅系纤维前体的垫状纤维聚集体进行针刺，如表1所示，得到了低于0.10g/cm3的无机纤维聚集体。
如表1所示的调整氧化物组成比对于使作为无机溶胶的上述氧化铝溶胶(日产化学制：氧化铝溶胶-200)和乙酸镁粉末分散在水中制备而成的溶胶进行调整，得到了具有表2所示的厚度及体积密度的板状无机纤维成型体。
Figure BDA0000472954870000121
(表2)
Figure BDA0000472954870000131
由表1、2的记载可知，本发明的无机纤维成型体由于具有耐锈性，且抗热冲击性、抗机械冲击性优异，因此在其表面未看到龟裂或产生的龟裂极少，且高温加热时的收缩率小，是一种优异的无机纤维成型体。

Claims (12)

1.一种无机纤维成型体，其是通过使通式：MgxAlyO4(其中，原子比y/x≥2)所示的尖晶石系化合物的前体的液态物质浸渗于无机纤维的针刺毡内，然后进行干燥，再进行焙烧而使该前体成为氧化物而形成的。
2.根据权利要求1所述的无机纤维成型体，其中，负载有尖晶石系化合物的前体的干燥后焙烧前的针刺毡的体积密度通常为超过0.20g/cm3且0.45g/cm3以下。
3.根据权利要求1或2所述的无机纤维成型体，其中，通式中的原子比(y/x)为2～26。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的无机纤维成型体，其中，无机纤维的针刺毡的体积密度为0.10g/cm3以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的无机纤维成型体，其中，无机纤维的平均纤维径为5～7μm，且实质上不含纤维径3μm以下的纤维。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的无机纤维成型体，其中，无机纤维的针刺毡的针刺密度为针刺处理面的每任意1cm2为2～200刺。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的无机纤维成型体，其中，无机纤维为含有氧化铝65～98质量%和二氧化硅2～35质量%的多晶氧化铝/二氧化硅系纤维。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的无机纤维成型体，其中，前体的液态物质相对于针刺毡的浸渗量换算成相对于针刺毡的无机纤维100质量份的尖晶石系化合物的前体的质量份为10～100质量份。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的无机纤维成型体，其中，针刺毡的面密度为1000～4000g/m2。
10.一种隔热材料，其由权利要求1～9中任一项所述的无机纤维成型体构成。
11.根据权利要求10所述的隔热材料，其为炉瓦。
12.根据权利要求10所述的隔热材料，其为炉底滑管用。
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