[發明專利]一種利用納米莫來石處理鋁質耐火材料原料的方法

無效

• 申請號: 200910133121.2
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN101525247A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 郝富鎖;張顯
• 申請（專利權）人: 郝富鎖
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明具體涉一種利用納米莫來石處理鋁質耐火材料原料的方法，屬于高鋁質耐火材料制作的技術領域，適應于高鋁質耐火材料顆粒原料的處理。應用

背景技術：

納米材料因顆粒粒度小，具有較大的比表面，從而使納米材料表現出奇異的小尺寸效應、比表面效應和超凡的表面活性。近年來，雖然人們通過實驗手段(溶膠-凝膠法、真空冷凍干燥法等)制備了許多耐火氧化物，但在實際應用中納米顆粒顯著的活性，表現出的團聚問題，成為納米粉在耐火材料應用中的瓶頸，制約了納米材料在耐火材料中的應用，納米莫來石的合成方法很多，國內外有關莫來石的方面的研究報道也很多，但由于納米材料顆粒的高活性，在納米粉使用過程中產生的團聚問題，成為直接將納米材料應用于耐火材料中的瓶頸問題。雖然也有將納米氧化物添加到耐火材料中的研究，但實際在耐火材料應用的很少有所報道，而采用本發明所提出的新思路——納米氧化物包覆耐火材料的濕化學低溫法，利用納米前驅體浸漬耐火材料原料進行低溫預處理的方法，至今國內外還未見報道。國內：文獻[1]進行了納米粉體對剛玉磚結構和性能的影響研究，通過表面活性劑對納米顆粒改性的方法，使納米顆粒帶有ζ電位，力圖解決納米的團聚問題，取得了很好的效果，但實際上也是將納米粉直接加入到剛玉磚的制備工藝中；文獻[2]是將前驅體直接引入不定形耐火材料中，實現了分散的效果，沒有涉及納米低溫形成的工藝，因為在使用中前驅體的熱解產生的氣體對致密度不利；文獻[3]論述了納米材料的制備方法，利用納米粉在耐火材料領域的研究概況和研究結果，提出了納米技術在今后一段時間的研究重點和努力方向是：在納米復合耐火材料中或納米技術處理耐火材料中，應進一步探討基質中的納米微粒如何均勻地分布在基體材料晶粒內部的方法和實際可行性，為增強晶界強度，大幅度提高耐火材料的力學性能和結構的可靠性提供理論上的依據；文獻[4]采用機械攪拌與前驅體鋁溶膠與剛玉顆粒混合均勻，而這種前驅體粘度大，效果不如其它前驅體，工藝上也與本發明不同，本發明利用浸漬法，使前驅體浸潤顆粒，不需要攪拌過程，但該論文也沒有采用低溫預處理工藝；文獻[5]在前驅體浸漬和干燥工藝與本發明一致，但沒有提及納米低溫形成的工藝和耐火材料顆粒包覆問題，且沒有應用到鋁質耐火材料中；文獻[6]將納米粉體或前驅體引入耐火材料中，既可提到更緊密的填充作用和燒結作用，沒有涉及納米低溫處理過程；文獻[7]利用原位合成加入納米氧化鋁改善輕質氧化鋁磚燒結和強度。

國外：文獻[8-12]是印度S.Mukhopadhyay等人利用溶膠-凝膠法制備的尖晶石納米粉，向尖晶石澆注料加入量為8.0wt.％，認為納米顆粒在基質中起著粘結劑的作用，該澆注料用作中間鋼包包襯表現出很好的熱震穩定性和抗渣性。沒有提到前驅體低溫包覆耐火材料顆粒處理工藝；文獻[13]說明了現代耐火材料在基質中含有許多活性納米顆粒，例如氧化鋁和氧化鎂形成尖晶石，氧化鋁和氧化硅形成莫來石，這些都是利用原位反應的方法改善材料的性能。文獻[14]在碳纖維上通過溶膠-凝膠法制備了氧化鋁、氧化鋯和氧化硅耐火納米涂層，再在其上利用化學輸運的方法制備ZrC/ZrO2復合涂層，其中納米涂層起著復合涂層與碳纖維的結合作用；文獻[15]與上篇為同一作者，因此制備工藝有些相同，只是材料體系不同而已，利用溶膠-凝膠法制備SiC基碳纖維復合材料的納米氧化鋁、氧化鋯和氧化鈦界面層；文獻[14-15]是利用納米結合技術作為高溫陶瓷基復合材料中涂層與纖維界面層的應用。

發明內容

本發明的目的就是為要解決以上的技術問題，提供的一種對耐火材料原料顆粒進行低溫處理，實現納米粉對耐火材料顆粒的均勻包覆，解決了納米粉的團聚難題，在耐火材料使用中具有很好的應用價值的一種利用納米莫來石處理鋁質耐火材料原料的方法。