一種鋁鎂尖晶石耐火材料及其制備方法
【專利說明】一種鋁鎂尖晶石耐火材料及其制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種鋁鎂尖晶石耐火材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]耐火材料是指耐火度不低于1580°C的一類無機(jī)非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。但僅以耐火度來定義已不能全面描述耐火材料了，1580°C并不是絕對的?，F(xiàn)定義為凡物理化學(xué)性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下使用的材料稱為耐火材料。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、硅酸鹽、動力等工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產(chǎn)量的50%-60%。
[0004]碳復(fù)合耐火材料是由兩種或是兩種以上不同性質(zhì)的耐火氧化物和碳素材料及非氧化物材料為原料，含碳有機(jī)物作為結(jié)合劑而制成的一種多相復(fù)合耐火材料。采用的氧化物主要有Mg0、A1203、Zr02和MgAl204，碳主要是天然石墨，非氧化物主要為Al、S1、Mg等金屬，AlS1、AlMg類的合金以及SiC、B4C —類的化合物，然后通過添加樹脂或瀝青等結(jié)合劑加以成型，即可得到由氧化物、碳、非氧化合物以及結(jié)合劑組成的復(fù)合耐火材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是提供一種鋁鎂尖晶石耐火材料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種鋁鎂尖晶石耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的:
鋁鎂尖晶石71-80、硬脂酸鈣1-1.5、聚乙二醇400 6_8、酚醛樹脂4_10、劍麻纖維
10-12、2_巰基苯并咪唑0.6-1、正硅酸乙酯26-30、5-7mol/l的硝酸溶液3-4、冰醋酸2-3、干酪素0.7-1、聚丙烯2-3、環(huán)烷酸皂0.1-0.2、氟硅酸鈉1-1.3。
[0007]一種鋁鎂尖晶石耐火材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將硬脂酸鈣加入到聚乙二醇400中，加熱到76-80°C，保溫攪拌5-10分鐘，加入干酪素，攪拌至常溫，得干酪素醇液；
(2)將劍麻纖維加入到濃度為5-7%的亞硫酸氫鉀溶液中浸潤3-4小時，取出后烘干，加入硝酸溶液，攪拌混合20-30分鐘，加入食用堿，調(diào)節(jié)PH為中性，加入干酪素醇液，攪拌均勻，得干酪素纖維液；
(3)將上述正硅酸乙酯加入到8-10倍的無水乙醇中，攪拌溶解，將溶解液滴加到上述干酪素纖維液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在40-45°C下反應(yīng)10-12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產(chǎn)物進(jìn)行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為8-10Pa，升溫速率為80-100°C /min,升溫到1260-1300°C后保溫焙燒10-12 h，得碳硅復(fù)合助劑；
(4)將聚丙烯加熱軟化，加入酚醛樹脂、2-巰基苯并咪唑、環(huán)烷酸皂，攪拌混合10-20分鐘，滴加氨水，調(diào)節(jié)PH為7-9，加入氟硅酸鈉，攪拌均勻，脫水，得樹脂粘結(jié)劑； (5)將鋁鎂尖晶石干混輾2-3分鐘，加入樹脂粘結(jié)劑，混輾6-10分鐘，加入剩余各原料，調(diào)整溫度為80-90°C，混輾16-20分鐘，熱壓成型，在埋炭氣氛下于1200-1400°C條件下燒成。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明的正硅酸乙酯在催化劑冰醋酸加入的條件下水解為硅烷醇溶膠，將硅烷醇溶膠與纖維乳液混合，通過蒸發(fā)溶劑，得到含碳、硅的雜合物，最后經(jīng)過高溫碳化，纖維乳液提供碳源，得到碳硅復(fù)合助劑，該碳硅復(fù)合助劑的化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐熱震、重量輕、強(qiáng)度高。
[0009]本發(fā)明的樹脂粘結(jié)劑可以很好的調(diào)節(jié)粘度，具有良好的抗氧化性，與聚丙烯共混，可以提尚酸酸樹脂的耐尚溫性，提尚燒結(jié)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:
一種鋁鎂尖晶石耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的:
鋁鎂尖晶石80、硬脂酸鈣1.5、聚乙二醇400 8、酚醛樹脂10、劍麻纖維12、2_巰基苯并咪唑0.6、正硅酸乙酯30、7mol/l的硝酸溶液3、冰醋酸2、干酪素0.7、聚丙烯2、環(huán)烷酸皂0.2、氟硅酸鈉1.3。
[0011]一種鋁鎂尖晶石耐火材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將硬脂酸鈣加入到聚乙二醇400中，加熱到80°C，保溫攪拌10分鐘，加入干酪素，攪拌至常溫，得干酪素醇液；
(2)將劍麻纖維加入到濃度為5%的亞硫酸氫鉀溶液中浸潤4小時，取出后烘干，加入硝酸溶液，攪拌混合30分鐘，加入食用堿，調(diào)節(jié)PH為中性，加入干酪素醇液，攪拌均勻，得干酪素纖維液；
(3)將上述正硅酸乙酯加入到10倍的無水乙醇中，攪拌溶解，將溶解液滴加到上述干酪素纖維液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在45°C下反應(yīng)12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產(chǎn)物進(jìn)行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為10Pa，升溫速率為100°C /min，升溫到1300°C后保溫焙燒12 h，得碳硅復(fù)合助劑；
(4)將聚丙烯加熱軟化，加入酚醛樹脂、2-巰基苯并咪唑、環(huán)烷酸皂，攪拌混合20分鐘，滴加氨水，調(diào)節(jié)PH為9，加入氟硅酸鈉，攪拌均勻，脫水，得樹脂粘結(jié)劑；
(5)將鋁鎂尖晶石干混輾2分鐘，加入樹脂粘結(jié)劑，混輾10分鐘，加入剩余各原料，調(diào)整溫度為90°C，混輾20分鐘，熱壓成型，在埋炭氣氛下于1400°C條件下燒成。
[0012]性能測試:
將本發(fā)明的耐火材料按GB/T13244檢測抗氧化性(1000 °C X3h)，脫碳層厚度為4.2mm ;按YB/T376.1檢測1100°C水冷的抗熱震性，試樣可以經(jīng)受9次的試驗不出現(xiàn)裂紋；高溫抗折強(qiáng)度為7.6MPa?
【主權(quán)項】
1.一種鋁鎂尖晶石耐火材料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 鋁鎂尖晶石71-80、硬脂酸鈣1-1.5、聚乙二醇400 6_8、酚醛樹脂4_10、劍麻纖維10-12、2_巰基苯并咪唑0.6-1、正硅酸乙酯26-30、5-7mol/l的硝酸溶液3-4、冰醋酸2-3、干酪素0.7-1、聚丙烯2-3、環(huán)烷酸皂0.1-0.2、氟硅酸鈉1-1.3。2.一種如權(quán)利要求1所述的鋁鎂尖晶石耐火材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將硬脂酸鈣加入到聚乙二醇400中，加熱到76-80°C，保溫攪拌5-10分鐘，加入干酪素，攪拌至常溫，得干酪素醇液； (2)將劍麻纖維加入到濃度為5-7%的亞硫酸氫鉀溶液中浸潤3-4小時，取出后烘干，加入硝酸溶液，攪拌混合20-30分鐘，加入食用堿，調(diào)節(jié)PH為中性，加入干酪素醇液，攪拌均勻，得干酪素纖維液； (3)將上述正硅酸乙酯加入到8-10倍的無水乙醇中，攪拌溶解，將溶解液滴加到上述干酪素纖維液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在40-45°C下反應(yīng)10-12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產(chǎn)物進(jìn)行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為8-10Pa，升溫速率為80-100°C /min,升溫到1260-1300°C后保溫焙燒10-12 h，得碳硅復(fù)合助劑； (4)將聚丙烯加熱軟化，加入酚醛樹脂、2-巰基苯并咪唑、環(huán)烷酸皂，攪拌混合10-20分鐘，滴加氨水，調(diào)節(jié)PH為7-9，加入氟硅酸鈉，攪拌均勻，脫水，得樹脂粘結(jié)劑； (5)將鋁鎂尖晶石干混輾2-3分鐘，加入樹脂粘結(jié)劑，混輾6-10分鐘，加入剩余各原料，調(diào)整溫度為80-90°C，混輾16-20分鐘，熱壓成型，在埋炭氣氛下于1200-1400°C條件下燒成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁鎂尖晶石耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的：鋁鎂尖晶石71-80、硬脂酸鈣1-1.5、聚乙二醇400 6-8、酚醛樹脂4-10、劍麻纖維10-12、2-巰基苯并咪唑0.6-1、正硅酸乙酯26-30、5-7mol/l的硝酸溶液3-4、冰醋酸2-3、干酪素0.7-1、聚丙烯2-3、環(huán)烷酸皂0.1-0.2、氟硅酸鈉1-1.3，本發(fā)明的正硅酸乙酯在催化劑冰醋酸加入的條件下水解為硅烷醇溶膠，將硅烷醇溶膠與纖維乳液混合，通過蒸發(fā)溶劑，得到含碳、硅的雜合物，最后經(jīng)過高溫碳化，纖維乳液提供碳源，得到碳硅復(fù)合助劑，該碳硅復(fù)合助劑的化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐熱震、重量輕、強(qiáng)度高。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN104973872
【申請?zhí)枴緾N201510319122
【發(fā)明人】吳銘
【申請人】馬鞍山金晟工業(yè)設(shè)計有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月10日