[發明專利]一種高溫抗蠕變莫來石-堇青石制品及其制備方法

有效

• 申請號: 201310668793.X
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103664153A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 陳新源
• 申請（專利權）人: 長興宏業高科高溫耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/185
• 分類號: C04B35/185;C04B35/622
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 龍湖浩

技術領域

本發明涉及一種高溫耐火材料，具體涉及一種高溫抗蠕變莫來石-堇青石制品。?

背景技術

堇青石（Cordierite）具有熱膨脹系數低、抗熱震性能好等優點，被廣泛應用于汽車尾氣凈化裝置、耐熱涂層、催化劑載體、熱交換機材料、泡沫陶瓷、電子封裝材料、印刷電路板等，以及一些冷熱驟變的環境中，比如陶瓷換熱器、熱風爐、支柱磚、匣體，棚板等等。但由于堇青石機械強度不高、荷重軟化點低、合成溫度范圍窄，用傳統方法較難獲得純相堇青石，從而限制了它的優良性能的發揮。?

莫來石（Mullite）是一種優質的耐火材料，具有高溫蠕變值小，荷重軟化點高，機械強度高等優點，但其熱膨脹系數相對較大，且因其主要為共價鍵化合物，原子在低溫下的體擴散速度較慢，傳統燒結致密化溫度較高，一般都在1550～1600℃。?????

可見，堇青石熱膨脹系數低，抗熱震性好，但高溫性能一般，機械強度不高，而莫來石高溫蠕變值小，機械強度高，但抗熱震性不好。因此，為兼顧材料的高溫性能、機械強度及抗熱震性能，將堇青石和莫來石進行復合是提高材料性能的有效措施。

專利200510107317.6公開了一種泥漿結合成型的抗熱震耐火磚，它是由45～75wt％的莫來石、5～15wt％的堇青石粉、5～15wt％的紅柱石、5～10wt％的氧化鋁微粉和8～15wt％的白泥構成基料，與基料總重量3～15wt％的泥漿結合制成。雖然該耐火材料的熱震穩定性能夠達到110次以上，但是其荷重軟化溫度以及強度相對較低，用于高溫燃燒時容易導致軟化、碎裂，因此使用壽命很短。?

專利200610037794.4公開了一種高熱震性莫來石-堇青石耐火磚，它是由30～50wt％的合成莫來石、15～25wt％的合成堇青石、10～20wt％的硅線石、5～10wt％的紅柱石、5～10wt％的氧化鋁微粉和4～6wt％的粘土制成。該耐火材料的熱震穩定性能夠達到120次以上，但是其荷重軟化溫度以及常溫耐壓強度仍然偏低，而且高溫蠕變率高、體積密度低、孔隙率偏高，用于高溫燃燒室時容易導致軟化、碎裂，使用壽命有待進一步提高。?

綜上分析，資料對莫來石-堇青石制品的報道多集中在如何提高材料的抗熱震性，而對如何提高材料的高溫抗蠕變性的研究相對較少。?

發明內容

本發明主要是針對上述技術中存在的問題，提供一種顯氣孔率低、體積密度高、抗蠕變性好、抗熱震性好和使用壽命長的莫來石-堇青石制品及其制備方法。?

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種高溫抗蠕變莫來石-堇青石制品，它是由主要原料：燒結莫來石、堇青石、白剛玉、熔融石英、藍晶石、氧化鋁微粉、膨潤土微粉、熟滑石微粉、高嶺土、和外加結合劑按照下述重量份配比配制而成：?

燒結莫來石M70：粒度為0.1～1mm的燒結莫來石5～15份

燒結莫來石M45：粒度小于0.089mm的燒結莫來石3～7份

????????????????粒度為0.5～1mm的燒結莫來石3～7份

????????????????粒度為1～1.5mm的燒結莫來石3～8份

粒度為0.1～1mm的堇青石8～12份

粒度為1～3mm的堇青石6～10份

白剛玉4～12份

熔融石英2～7份

藍晶石5～15份

氧化鋁微粉5～15份

膨潤土微粉1～3份

熟滑石微粉5～12份

高嶺土10～20份

外加結合劑0.01～0.1份。

所述燒結莫來石M70的理化性能指標為：Al₂O₃：45-47wt%；SiO₂：50-52wt%；Fe₂O₃：0.9-1.1wt%；CaO：0.15-0.25wt%；吸水率2.32?wt%，體積密度2.50?g/cm³。?

所述燒結莫來石M45的理化性能指標為：Al₂O₃：45-47wt%；SiO₂：50-52wt%；Fe₂O₃：0.9-1.1wt%；CaO：0.15-0.25wt%；吸水率2.32wt%，體積密度2.50g/cm³。?

所述的白剛玉的粒度為0.053mm。?

所述的熔融石英的粒度為0.279mm。?

所述的藍晶石的粒度為0.173mm。?