[發明專利]一種低碳鎂質耐火材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510316058.1
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN105036759A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 吳銘
• 申請（專利權）人: 馬鞍山金晟工業設計有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及一種耐火材料，尤其涉及一種低碳鎂質耐火材料及其制備方法。

背景技術

耐火材料是指耐火度不低于1580℃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℃并不是絕對的。現定義為凡物理化學性質允許其在高溫環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、動力等工業領域，在冶金工業中用量最大，占總產量的50%-60%。

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MgO、Al₂O₃、ZrO₂和MgAl₂O₄,碳主要是天然石墨，非氧化物主要為Al、Si、Mg等金屬，AlSi、AlMg類的合金以及SiC、B₄C一類的化合物，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。

發明內容

本發明目的就是提供一種低碳鎂質耐火材料及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種低碳鎂質耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的：

松針粉1-2、電熔鎂砂70-76、鱗片石墨31-40、茶皂素0.4-1、氮化硼3-4、酚醛樹脂4-8、丙烯醇0.7-2、對苯二甲酸1-2、氰尿酸鋅0.1-0.2、劍麻纖維10-12、正硅酸乙酯26-30、10-13mol/l的硝酸溶液3-4、冰醋酸2-3、氧化鋁4-5。

一種低碳鎂質耐火材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將茶皂素加入到10-16倍水中，攪拌均勻，加入松針粉，得松針乳液；

（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，調節PH為中性，加入松針乳液，攪拌均勻，得松針纖維液；

（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松針纖維液中，滴加完畢后，加入冰醋酸，在40-45℃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℃/min，升溫到1260-1300℃后保溫焙燒10-12h，得碳硅復合助劑；

（4）將丙烯醇、對苯二甲酸混合，攪拌均勻后滴加體系重量0.1-0.12%的濃度為90-95%的硫酸，滴加完畢后加入氰尿酸鋅，攪拌反應1-2小時，加入酚醛樹脂，調節溫度為70-80℃，保溫攪拌6-10分鐘，得樹脂粘結劑；

（5）將電熔鎂砂、鱗片石墨、氮化硼混合，混輾10-15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100-110℃，混輾16-20分鐘，靜壓成型，成型壓力為120-130MPa，在埋炭氣氛下于1200-1400℃條件下燒成。

與現有技術相比，本發明的優點是：

本發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，通過蒸發溶劑，得到含碳、硅的雜合物，最后經過高溫碳化，纖維乳液提供碳源，得到碳硅復合助劑，該碳硅復合助劑的化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐熱震、重量輕、強度高。

本發明的耐火材料以電熔鎂砂和鱗片石墨為主料，基質結構均勻、抗氧化效果好、高溫強度大、抗熔渣滲透性優良。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述：

實施例1：

一種低碳鎂質耐火材料，它是由下述重量份的原料組成的：

松針粉1-2、電熔鎂砂70-76、鱗片石墨31-40、茶皂素0.4-1、氮化硼3-4、酚醛樹脂4-8、丙烯醇0.7-2、對苯二甲酸1-2、氰尿酸鋅0.1-0.2、劍麻纖維10-12、正硅酸乙酯26-30、10-13mol/l的硝酸溶液3-4、冰醋酸2-3、氧化鋁4-5。

一種低碳鎂質耐火材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將茶皂素加入到16倍水中，攪拌均勻，加入松針粉，得松針乳液；