[發(fā)明專利]含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110329591.3
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102503470A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 李紀偉;畢振勇;徐德亭;彭倩;張光普;原志友
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省耕生耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐火材料，特別是涉及一種含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件。

背景技術(shù)

目前，耐火材料在材質(zhì)上主要以氧化物材料和碳復合材料為主。以氧化物為主的耐火材料通常脆性較大，難以同時滿足高強度和良好熱震穩(wěn)定性的要求。碳復合耐火材料是在氧化物類耐火材料中引入石墨等炭質(zhì)組分，從而達到改善氧化物類耐火材料脆性的目的。但此類材料存在抗氧化性差、導熱率過高以及使用范圍有限等缺點。在此基礎(chǔ)上，在氧化物體系中引入金屬Al、Si或Si₃N₄、Sialon等非氧化物相的做法成為耐火材料領(lǐng)域的一個新的研究熱點。

眾多研究表明，氧化物-非氧化物復合材料具有較高的高溫強度和抗氧化性能，優(yōu)良的抗熱震性、抗侵蝕性能，可望成為高溫工業(yè)關(guān)鍵部位使用的新一代優(yōu)質(zhì)高性能耐火材料。

高鋁質(zhì)預制件通常采用澆注料的方法預制成形，個別產(chǎn)品需要再經(jīng)高溫燒成。普通高鋁質(zhì)預制件的綜合性能不夠高，例如：熱態(tài)強度低、脆性大，難以滿足使用要求，應用范圍有限，產(chǎn)品附加值低。因此，開發(fā)性能優(yōu)異的預制件產(chǎn)品，并對產(chǎn)品質(zhì)量實現(xiàn)可控，是一種有效保證用戶行業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的途徑，也是耐火材料行業(yè)目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件。利用本發(fā)明技術(shù)方案制備的含單質(zhì)硅高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件，其高溫性能、熱震穩(wěn)定性和體積穩(wěn)定性均優(yōu)于普通高鋁質(zhì)預制件。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件，所述高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件是通過以下方法制備而成：

a、原料組成：以重量百分含量表示，所述含單質(zhì)硅高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件的原料中含有高鋁礬土80～90%，單質(zhì)硅1～10%和結(jié)合劑5～10%；所述結(jié)合劑為水合氧化鋁、鋁酸鈣水泥和硅灰三者中的任兩種或三種的混合物，三者混合時的重量混合比例為1：1～2：1.5～3；

b、按照步驟a所述的含單質(zhì)硅高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件的原料組成稱取各種原料，另外加入分散劑，分散劑的加入量為步驟a中所述原料總重量的0.1～0.5%，然后將各種原料和分散劑采用攪拌機干混至均勻，得到干混物料；

c、在步驟b得到的干混物料中加入占干混物料總重量6～8%的水，攪拌均勻，然后注入模具中，在振動臺上或借助振動棒振動成型，成型后得到預制件；

d、將步驟c得到的預制件在模中于室溫25℃下養(yǎng)護1天，然后脫模，脫模后再于室溫25℃下自然養(yǎng)護1天，將自然養(yǎng)護后的預制件放入烘烤窯中進行烘烤，烘烤溫度為100～150℃，烘烤時間為24～72小時；

e、將步驟d烘烤后的預制件放入高溫窯中，在1350～1500℃下高溫燒成，達到1350～1500℃時保溫時間為16～48小時，燒成后停窯，冷卻至室溫，出窯復檢并裝箱，得到產(chǎn)品含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件。

根據(jù)上述的含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件，步驟a中所述高鋁礬土中Al₂O₃的含量≥75%；所述高鋁礬土是由粒度為8～5mm高鋁礬土15～25%、5～3mm高鋁礬土10～20%、3～1mm高鋁礬土10～20%、1～0.1mm高鋁礬土15～25%、180目高鋁礬土5～15%和320目高鋁礬土1～10%組成。

根據(jù)上述的含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件，步驟a中所述單質(zhì)硅中Si含量≥98%；所述單質(zhì)硅是粒度為150目單質(zhì)硅和200目單質(zhì)硅中的任一種或兩種的混合物；所述150目單質(zhì)硅和200目單質(zhì)硅兩種混合時的混合重量比例為1：1～3。

根據(jù)上述的含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件，步驟b中所述分散劑為常用無機類分散劑或常用有機類分散劑，加入量為干混物料總重量的0.1～0.5%。

根據(jù)上述的含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件，所述常用無機類分散劑為水玻璃、三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉。

根據(jù)上述的含單質(zhì)硅的高熱態(tài)強度高鋁質(zhì)預制件，所述常用有機類分散劑為三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉和聚丙烯酰胺中的任一種。

本發(fā)明的積極有益效果：