技术领域本发明属于保温套材料与结构技术领域，尤其涉及一种高温条件下使用的保温材料结构。
背景技术：
国内工业技术的发展对一些高熔点材料的纯度提出了更高要求，很多高熔点材料提纯方法必须在极高温条件下进行，这些方法或工艺所需温度高达2200℃～2300℃以上，并且炉内气氛的纯净度要求极高，因此对炉体保温材料提出了极高要求，如其耐热度、高温绝缘、绝热、耐辐照、抗热震性等，目前尚无单一材料能够满足上述要求。目前国内常用的高温绝缘绝热材料为Al2O3和ZrO2，因材料纯度、制备工艺以及稳定剂类型与添加工艺存在不足，普通ZrO2耐热温度无法满足使用要求，同时由于ZrO2在1100℃附近存在不对称的体积效应，在使用中制品容易开裂，抗热震性能极差，严重影响产品的使用寿命。纯净的ZrO2熔点达到了2700℃，导热系数为1.0W/m·k，其耐热度和导热性能均能满足使用要求，但是在1200℃以上纯净的ZrO2比电阻急剧下降，是电的良导体，尤其在添加了稳定剂后，电导率明显增加，因此无法满足使用时的绝缘性要求。Al2O3在1700℃以上会发生软化变形，其耐热度无法满足要求。
技术实现要素：
本发明针对现有材料无法满足2200℃以上保温要求的技术问题，提出了一种高温条件下使用的保温材料结构。本发明的技术方案为：一种高温条件下使用的保温材料结构，其特征在于：从外到内依次包括高纯度氧化铝保温层、普通氧化锆保温层和高纯度氧化锆保温层；高纯度氧化铝是指纯度95％以上的氧化铝材料，普通氧化锆是指通过压制或烧结工艺制备的氧化锆材料，高纯度氧化锆是指通过电解熔融工艺制备的氧化锆材料。所述各保温层之间的距离为1～5mm。所述各保温层之间的距离为为3mm。本发明的有益效果包括：针对单一材质无法满足使用要求的现状，对不同的耐火材料取长补短，通过合理的结构设计，从而有效解决了2200℃的保温材料需求问题。对此种结构的保温材料进行了2200℃温度考验试验，在考验前后保温层结构完整，未发现明显的裂纹。考验前后保温材料在精度为1g的天平上未发现重量的变化，这表明加热过程中保温材料的挥发性较小。同时对考验后的保温材料进行了破碎试验。破碎结果表明，保温材料内部结构致密，未出现裂纹。破碎过程较困难，从而表明，保温材料强度较好，在2200℃可满足使用要求。附图说明图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型的应用结构示意图。图中，1-高纯度氧化锆保温层，2-普通氧化锆保温层，3-高纯度氧化铝保温层，4-坩埚，5-发热体，6-保温材料，7-感应线圈。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。实施例1本实施例提供了一种高温条件下使用的保温材料结构，其结构如图1所示，从外到内依次包括高纯度氧化铝保温层3、普通氧化锆保温层2和高纯度氧化锆保温层1，各保温层之间的距离为1～5mm，优选为3mm；高纯度氧化铝是指纯度95％以上的氧化铝材料，普通氧化锆是指通过压制或烧结工艺制备的氧化锆材料，高纯度氧化锆是指通过电解熔融工艺制备的氧化锆材料。内层选用高纯度氧化锆材料，首先是由于高纯度氧化锆材料能够在2200℃长期稳定使用，但其在1200℃以上为良好导体，故在使用时需要解决绝缘问题；为解决上述绝缘问题，在外层设置高纯度氧化铝材料作为绝缘层，同时该外层在材料选用上还需要保证其具有较好的耐热性。但由于高纯度氧化锆和氧化铝温差较大，中间还需要添加过渡层，从而保证外层氧化铝包壳稳定使用。为了有效过渡高纯度氧化锆和氧化铝，中间使用普通氧化锆作为过渡层。对此种结构的保温材料进行了2200℃温度考验试验，升温方案为0-1000℃的升温速率为10℃/min，1000-2200℃的升温速率为5℃/min，在2200℃保温60min，而后以10℃/min的速率降温至1000℃，随炉冷却。在考验前后保温层结构完整，未发现明显的裂纹。考验前后保温材料在精度为1g的天平上未发现重量的变化，这表明加热过程中保温材料的挥发性较小。同时对考验后的保温材料进行了破碎试验。破碎结果表明，保温材料内部结构致密，未出现裂纹。破碎过程较困难，从而表明，保温材料强度较好，在2200℃可满足使用要求。实施例2本实施例在实施例1的基础上，提供了一种带有上述保温材料结构的高真空感应炉，如图2所示。坩埚4位于发热体5之内，保温材料6位于高真空感应炉的感应线圈7和发热体5之间，用于避免受到高温影响，并能够增加高真空感应炉内部的感应加热效率。此种新型的保温材料结构有效解决了单一材料无法在2200℃使用的问题。具体使用在感应线圈和盛装坩埚之间，将高温坩埚和水冷铜线圈进行热隔离，从而保护线圈不被坩埚烤坏，并同时增加感应加热效率。上面对本发明的实施例作了详细说明。显然，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例。在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。