一種石英粉鋁質耐火材料及其制備方法
【專利說明】 一種石英粉鋁質耐火材料及其制備方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種石英粉鋁質耐火材料及其制備方法。
【背景技術】
[0003]耐火材料是指耐火度不低于1580°C的一類無機非金屬材料。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定義為凡物理化學性質允許其在高溫環(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、機械制造、硅酸鹽、動力等工業(yè)領域，在冶金工業(yè)中用量最大，占總產量的50%-60%。
[0004]碳復合耐火材料是由兩種或是兩種以上不同性質的耐火氧化物和碳素材料及非氧化物材料為原料，含碳有機物作為結合劑而制成的一種多相復合耐火材料。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合劑加以成型，即可得到由氧化物、碳、非氧化合物以及結合劑組成的復合耐火材料。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明目的就是提供一種石英粉鋁質耐火材料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:
一種石英粉鋁質耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的:
萜烯樹脂4-8、聚三甲基二氫喹啉0.1-0.2、十二烷基硫醇0.4-1、熔融石英粉30-47、硅酸鎂10-16、氧化鋁質剛玉30-34、氧化鋯7-10、亞麻纖維10-14、冰醋酸2_3、正硅酸乙酯26-30、6-10% 的氨水 80-102、3-5% 的雙氧水 100-110、碳酸鈉 0.4-1。
[0007]2、一種如權利要求1所述的石英粉鋁質耐火材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將6-10%的氨水、3-5%的雙氧水混合，攪拌均勻，為活化液；
(2)將亞麻纖維與碳酸鈉混合，80-90°C下混合加熱3-5分鐘，出料冷卻后加入到上述活化液中，超聲處理1-2小時，調節(jié)PH為中性，得纖維活化液；
(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，將溶解液滴加到纖維活化液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在40-45°C下反應10-12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產物進行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為8-10Pa，升溫速率為80-100 °C /min，升溫到1200-1300°C后保溫焙燒10-12 h，得碳硅復合助劑；
(4)將十二烷基硫醇加入到4-6倍水中，攪拌均勻后加入萜烯樹脂、聚三甲基二氫喹啉，60-70 °C下保溫攪拌10-13分鐘，得樹脂粘結劑；
(5)將上述熔融石英粉、硅酸鎂、氧化鋁質剛玉混合，干混輾2-3分鐘，加入樹脂粘結劑，混輾6-10分鐘，加入剩余各原料，調整溫度為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]與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:
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活化液混合，通過蒸發(fā)溶劑，得到含碳、硅的雜合物，最后經過高溫碳化，纖維活化液提供碳源，得到碳硅復合助劑，該碳硅復合助劑的化學性能穩(wěn)定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐熱震、重量輕、強度高。
【具體實施方式】
[0009]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述:
實施例:
一種石英粉鋁質耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的:
萜烯樹脂8、聚三甲基二氫喹啉0.2、十二烷基硫醇0.4、熔融石英粉47、硅酸鎂16、氧化鋁質剛玉30、氧化鋯10、亞麻纖維14、冰醋酸3、正硅酸乙酯30、10%的氨水102、5%的雙氧水110、碳酸鈉0.4。
[0010]一種石英粉鋁質耐火材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將10%的氨水、3%的雙氧水混合，攪拌均勻，為活化液；
(2)將亞麻纖維與碳酸鈉混合，90°C下混合加熱5分鐘，出料冷卻后加入到上述活化液中，超聲處理I小時，調節(jié)PH為中性，得纖維活化液；
(3)將上述正硅酸乙酯加入到10倍的無水乙醇中，攪拌溶解，將溶解液滴加到纖維活化液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在45°C下反應12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產物進行洗滌，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，得碳硅復合助劑；
(4)將十二烷基硫醇加入到6倍水中，攪拌均勻后加入萜烯樹脂、聚三甲基二氫喹啉，70°C下保溫攪拌13分鐘，得樹脂粘結劑；
(5)將上述熔融石英粉、硅酸鎂、氧化鋁質剛玉混合，干混輾2分鐘，加入樹脂粘結劑，混輾10分鐘，加入剩余各原料，調整溫度為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。
[0011]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4.3mm ;按YB/T376.1檢測1100°C水冷的抗熱震性，試樣可以經受8次的試驗不出現裂紋；高溫抗折強度為7.8MPa?
【主權項】
1.一種石英粉鋁質耐火材料，其特征在于它是由下述重量份的原料組成的: 萜烯樹脂4-8、聚三甲基二氫喹啉0.1-0.2、十二烷基硫醇0.4-1、熔融石英粉30-47、硅酸鎂10-16、氧化鋁質剛玉30-34、氧化鋯7-10、亞麻纖維10-14、冰醋酸2_3、正硅酸乙酯26-30、6-10% 的氨水 80-102、3-5% 的雙氧水 100-110、碳酸鈉 0.4-1。2.一種如權利要求1所述的石英粉鋁質耐火材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將6-10%的氨水、3-5%的雙氧水混合，攪拌均勻，為活化液； (2)將亞麻纖維與碳酸鈉混合，80-90°C下混合加熱3-5分鐘，出料冷卻后加入到上述活化液中，超聲處理1-2小時，調節(jié)PH為中性，得纖維活化液； (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，將溶解液滴加到纖維活化液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在40-45°C下反應10-12小時，依次用無水乙醇和蒸餾水對產物進行洗滌，過濾，真空煅燒:真空度為8-10Pa，升溫速率為80-100 °C /min，升溫到1200-1300°C后保溫焙燒10-12 h，得碳硅復合助劑； (4)將十二烷基硫醇加入到4-6倍水中，攪拌均勻后加入萜烯樹脂、聚三甲基二氫喹啉，60-70 °C下保溫攪拌10-13分鐘，得樹脂粘結劑； (5)將上述熔融石英粉、硅酸鎂、氧化鋁質剛玉混合，干混輾2-3分鐘，加入樹脂粘結劑，混輾6-10分鐘，加入剩余各原料，調整溫度為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)明公開了一種石英粉鋁質耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的：萜烯樹脂4-8、聚三甲基二氫喹啉0.1-0.2、十二烷基硫醇0.4-1、熔融石英粉30-47、硅酸鎂10-16、氧化鋁質剛玉30-34、氧化鋯7-10、亞麻纖維10-14、冰醋酸2-3、正硅酸乙酯26-30、6-10%的氨水80-102、3-5%的雙氧水100-110、碳酸鈉0.4-1，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活化液混合，通過蒸發(fā)溶劑，得到含碳、硅的雜合物，最后經過高溫碳化，纖維活化液提供碳源，得到碳硅復合助劑，該碳硅復合助劑的化學性能穩(wěn)定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐熱震、重量輕、強度高。
【IPC分類】C04B35/66
【公開號】CN104987088
【申請?zhí)枴緾N201510319124
【發(fā)明人】吳銘
【申請人】馬鞍山金晟工業(yè)設計有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月10日