本發明涉及一種真空隔熱耐火材料制品及其制備方法，屬于耐火材料技術領域。
背景技術：
目前我國能源供給形勢不容樂觀，工業能耗占全社會能耗73%，2010年高耗能工業能源消耗比重達到81.2%，占工業耗能的絕大部分。根據國家節約能源、保護環境的基本國策，如何降低高溫工業中的能源和資源的損耗、保護環境勢在必行。大量高溫工業窯爐外表面的散熱損失仍較明顯，研究開發高效節能隔熱材料迫在眉睫。
現有的真空隔熱材料是以粉體、泡沫、纖維、氣凝膠等為芯層材料，經過真空封裝后得到的高效保溫板材，主要用于制冷、建筑等行業，但不能滿足高溫工業爐襯節能隔熱的需求。
如申請號為200420053407.2，海爾集團公司申請的真空絕熱板，應用在冰箱等電器上。如申請號為201610067278.X的中國發明專利公布了一種新型氣凝膠真空絕熱板及其制備方法，可大量應用于高層建筑外墻保溫材料，申請號為201320665323.3的中國專利公布了一種氣凝膠復合板，該復合板應用范圍廣泛，如工業、建筑物的外墻體、室內裝飾、交通運輸車輛、船舶等。但也僅限中低溫領域，在高溫條件下不能使用。并且由于都采用氣凝膠作為填充材料，成本較高，不利于規模化商業生產。
如申請號為201510559717.4及201520682637.3專利，靳親國、馬成良等人發明的真空結構高溫隔熱板及其制備方法，該真空結構高溫隔熱板比非真空同材質同比重的輕質材料導熱系數低,保溫節能效果好,特別是排氣熱封裝后直接使用,無需高溫燒成,節約能源,簡單方便。但芯材和封裝材料仍需要改善，進一步降低其導熱系數，提高其隔熱性能，并提高使用溫度。
技術實現要素：
為克服現有技術無法滿足市場對隔熱耐火材料的低導熱高耐火性能的要求，本發明的目的是提供隔熱性能更優異、可以在較高的溫度條件下使用、并且生產成本較低，可以規模化商業生產的真空隔熱耐火材料制品及其制備方法。
為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：
一種真空隔熱耐火材料制品，由芯材和包裹在芯材外的高阻隔薄膜構成，所述芯材是將低導熱微孔粉體和散狀耐火纖維均勻分散后壓制而成的混合物，其中，低導熱微孔粉體的重量占比為95~70wt%,散狀耐火纖維重量占比為5~30wt%；所述高阻隔薄膜是指以氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、硅酸鋁的一種或幾種無機材料為主要成分制成的耐高溫氣密性薄膜，包括能耐高溫并保持氣密性的陶瓷膜、玻璃膜或復合耐熱膜；
所述低導熱微孔粉體是具有較低導熱率和微米級氣孔粉狀材料的二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯的一種或幾種的混合；
所述散狀耐火纖維是散狀短切無機纖維，散狀短切無機纖維為硅酸鋁、高鋁、莫來石、氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、硅酸鋯的一種或幾種的混合。
所述散狀短切無機纖維直徑0.2-3mm，長度0.5-5mm。
所述制品的芯材厚度為3mm-30mm，高阻隔薄膜厚度為0.1mm-0.8mm。
上述的真空隔熱耐火材料制品的制備方法如下：
芯材的制備：將重量占比95~70wt%的低導熱微孔粉體和5~30wt%散狀耐火纖維在攪拌機里充分攪拌、均勻混合，使纖維與粉體交錯穿插，具備一定整體性，壓制成型制備成芯材；
高阻隔薄膜的制備：采用流延機制備高阻隔薄膜，首先將90—100份（wt%）氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、或硅酸鋁無機材料基料，80—90份濃度5-10%聚乙烯醇水溶液、5-10份丙三醇一起混合均勻制成無機材料漿料，將制備好的無機材料漿料從上部料斗流延嘴流到銅帶或不銹鋼帶上，通過基帶與刮刀的相對運動形成素坯，在表面張力的作用下，形成光滑致密的上表面，成坯膜后,采用底板加熱的方法燒結，燒結溫度200-1200℃，時間15-60min，升溫速度0.1-0.5℃/min）制備出高阻隔薄膜，薄膜厚度0.1mm-0.8mm
將壓制成型制備好的芯材用高阻隔薄膜包裹后先熱壓封裝周邊，預留抽真空封口；將預封裝好的制品置于真空封裝機工作位，薄膜封口處擋夾固定，從封口處抽真空，抽至真空度為0.001Pa，然后對封口進行熱壓封裝，制備出真空隔熱耐火材料制品。
真空隔熱耐火材料制品耐溫500~1200℃，并保持氣密性,厚度均勻。
本發明制品與同類產品隔熱性能比較：
本發明的積極效果是：
1、采用低導熱微孔粉體與纖維的混合物作為芯材，并采用抽真空技術，使其具有真空結構，真空度為0.001Pa，200~800℃導熱系數低至0.01~0.05W/m·k，使得制品隔熱性能得到很大地提高。
2、芯材中加入耐火纖維，不僅使制品具有一定的強度，而且在使用時能減少燒結收縮，具有較好地高溫使役性能。
3、采用低導熱微孔粉體與纖維的混合物作為芯材，并采用高阻隔薄膜作為封裝包裹膜，使制品可在500~1200℃較高的溫度條件下使用,并仍能保持真空結構，具有很低的導熱率。
4、以低導熱微孔粉體代替氣凝膠，耐高溫，成本低，性價比高。適合規模化生產，便于推廣應用。安裝使用方便，可與輕質、重質耐火材料配套，用于高溫工業窯爐內襯復合高效隔熱，節能效果顯著。
具體實施方式
下面結合實施例對本專利進一步解釋說明。但本專利的保護范圍不限于具體的實施方式。
實施例1
一種真空隔熱耐火材料制品，包括芯材和包裹在芯材外的薄膜，芯材是80%的氣相二氧化硅粉體和20%的硅酸鋁纖維均勻分散的混合物；芯材外高阻隔薄膜為氧化鈦陶瓷膜；
制備工藝為：
芯材的制備：稱取氣相二氧化硅粉體和直徑0.5mm、長度1-2mm的硅酸鋁纖維，其重量比為4:1，將二者放入攪拌機充分攪拌混合后，使纖維與粉體交錯穿插，具備一定整體性，然后壓制成型制備成芯材；
氧化鈦陶瓷薄膜的制備：采用流延機制備氧化鈦陶瓷薄膜，首先將90g氧化鈦基料，85g濃度為6%的聚乙烯醇水溶液,7g丙三醇一起混合均勻制氧化鈦漿料，將制備好的氧化鈦漿料從上部料斗流延到不銹鋼基帶上，通過基帶與刮刀的相對運動形成素坯，在表面張力的作用下，形成光滑致密的上表面，成坯膜后燒結制備出氧化鈦陶瓷薄膜；燒結溫度1200℃，時間60min，升溫速度0.5℃/min。氧化鈦陶瓷薄膜厚度0.6mm；
將上述壓制成型制備好的芯材用氧化鈦陶瓷薄膜包裹后先熱壓封裝大部分周邊，預留抽真空封口；將預封裝好的芯材置于真空封裝機工作位，薄膜封口處擋夾固定，從封口處抽真空，抽至真空度為0.001Pa，然后對封口進行熱壓封裝，制備出氣相二氧化硅基真空隔熱耐火材料制品。
制備得到的真空隔熱耐火材料制品，熱面可耐1000~1200℃溫度，350℃導熱系數為0.022 W/m·k。
實施例2
一種真空隔熱耐火材料制品，包括芯材和包裹在芯材外的薄膜，芯材是70%的氧化鋁粉體和30%的氧化鋯晶質纖維均勻分散的混合物；芯材外高阻隔薄膜為耐熱合金復合膜；
制備工藝為：
芯材的制備：稱取氧化鋁粉體和纖維直徑0.7mm，長度1-3mm的氧化鋯晶質纖維，其重量比為7:3，將二者放入攪拌機充分攪拌混合后，使纖維與粉體交錯穿插，具備一定整體性，然后壓制成型制備成芯材；
耐熱合金復合膜的制備：首先將100g耐熱合金1Cr18Ni9Ti粉，濃度7%的聚乙烯醇水溶液85g,7g丙三醇一起混合均勻后制成漿料，將制備好的漿料從上部料斗流延到不銹鋼基帶上，通過基帶與刮刀的相對運動形成素坯，在表面張力的作用下，形成光滑致密的上表面，成坯膜后燒結制備出耐熱合金復合膜，燒結溫度800℃，時間40min，升溫速度0.3℃/min；制備耐熱合金復合膜厚度0.5mm；
將壓制成型制備好的芯材用耐熱合金復合膜包裹后先熱壓封裝大部分周邊，預留抽真空封口；將預封裝好的芯材置于真空封裝機工作位，薄膜封口處擋夾固定，從封口處抽真空，抽至真空度為0.001Pa，然后對封口進行熱壓封裝，制備出氧化鋁/氧化鋯基真空隔熱耐火材料制品。
制備得到的真空隔熱耐火材料制品，熱面可耐600~1000℃溫度，350℃導熱系數為0.025W/m·k。
實施例3
一種真空隔熱耐火材料制品，包括芯材和包裹在芯材外的薄膜，芯材是75%的微孔氧化鈦粉體和25%的氧化鋁晶質纖維均勻分散的混合物；芯材外薄膜為高阻隔硅氧玻璃膜。
制備工藝為：
芯材的制備：稱取微孔氧化鈦粉體和纖維直徑1-2mm，長度2-3mm的氧化鋁纖維，其重量比為3:1，將二者放入攪拌機充分攪拌混合后，使纖維與粉體交錯穿插，具備一定整體性，然后壓制成型制備成芯材；
硅氧玻璃膜的制備：采用流延機制備硅氧玻璃膜，首先將95g硅氧玻璃基料，83g濃度7%的聚乙烯醇水溶液,6g丙三醇一起混合均勻后制成硅氧玻璃漿料，將制備好的硅氧玻璃漿料從上部料斗流延到不銹鋼基帶上，通過基帶與刮刀的相對運動形成素坯，在表面張力的作用下，形成光滑致密的上表面，成坯膜后燒結制備出硅氧玻璃膜，燒結溫度1100℃，時間50min，升溫速度0.4℃/min；制備氧化鈦陶瓷膜厚度0.4mm；
將壓制成型制備好的芯材用硅氧玻璃膜包裹后先熱壓封裝大部分周邊，預留抽真空封口；將預封裝好的芯材置于真空封裝機工作位，薄膜封口處擋夾固定，從封口處抽真空，抽至真空度為0.001Pa，然后對封口進行熱壓封裝，制備出氧化鈦/氧化鋁基真空隔熱耐火材料制品。
制備得到的真空隔熱耐火材料制品，熱面可耐700~1100℃溫度，350℃導熱系數為0.027W/m·k。