[發(fā)明專利]一種高強度輕質(zhì)微孔尖晶石及其制備方法、耐高溫磚

有效

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• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106631119B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 肖繼東;孫志紅;馮鋼軍;馮海軍
• 申請（專利權）人: 河南和成無機新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/80;C04B35/443
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 齊云

本發(fā)明提供了一種高強度輕質(zhì)微孔尖晶石及其制備方法、耐高溫磚。一種高強度輕質(zhì)微孔尖晶石的制備方法，包括下列步驟：主要由輕燒鎂、工業(yè)氧化鋁和尖晶石纖維混合燒結而成；所述尖晶石纖維中的鋁質(zhì)量含量與輕燒鎂、氧化鋁中的鋁總質(zhì)量含量相差5～15％，優(yōu)選相差5～10％；所述尖晶石纖維選自MgAl₂O₄、FeAl₂O₄纖維或MFe₂O₄纖維中的一種或多種，M選自鈷、鎳、鋅、銅中的一種。本發(fā)明解決了耐壓強度和孔隙率無法兼得的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及建材領域，尤其是涉及一種高強度輕質(zhì)微孔尖晶石及其制備方法、耐高溫磚。

背景技術

工業(yè)窯爐是高溫工業(yè)生產(chǎn)過程中的主要耗能設備，特別是在冶金、建材等行業(yè)，然而才有材質(zhì)制作的工業(yè)窯散熱損失很大，熱效率很低，有的甚至才30％左右。因此，急需一種輕質(zhì)低導熱的材料來生產(chǎn)低導熱高溫制品，以降低工業(yè)窯爐的高溫散熱損失率，達到節(jié)能降耗的目的。

現(xiàn)有技術中，通常采用提高材料的微孔率降低窯爐的導熱系數(shù)，以降低熱損失，但這種技術是以犧牲強度為前提，仍然無法工業(yè)應用。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種高強度輕質(zhì)微孔尖晶石的制備方法，所述的方法解決了耐壓強度和孔隙率無法兼得的問題。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種高強度輕質(zhì)微孔尖晶石，所述高強度輕質(zhì)微孔尖晶石具有孔隙率高、導熱系數(shù)低、耐壓強度高、抗熱震性能好等優(yōu)點。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種耐高溫磚，所述耐高溫磚可以提高窯體的熱利用率，達到安全、環(huán)保、節(jié)能的目的。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：

一種高強度輕質(zhì)微孔尖晶石的制備方法，包括下列步驟：

主要由輕燒鎂、工業(yè)氧化鋁和尖晶石纖維混合燒結而成；

所述尖晶石纖維中的鋁質(zhì)量含量與輕燒鎂、氧化鋁中的鋁總質(zhì)量含量相差5～15％，優(yōu)選相差5～10％；

所述尖晶石纖維選自MgAl₂O₄纖維、FeAl₂O₄纖維或MFe₂O₄纖維中的一種或多種，M選自鈷、鎳、鋅、銅中的一種。

本發(fā)明的主要改進點是在制備人工尖晶石的過程中摻入尖晶石纖維，并利用二者的鋁含量差使Al³⁺在燒結過程中發(fā)生遷移，產(chǎn)生體積膨脹，在周圍會產(chǎn)生大量微裂紋，這種特性的微裂紋進一步提高制品的氣孔率并改善制品的抗熱震性能，還可以不影響尖晶石的強度，甚至提高強度。

經(jīng)檢測，本發(fā)明所提供的高強度輕質(zhì)微孔尖晶石耐壓強度可達到70MPa以上，孔隙率達到30-40％，平均孔徑控制在10μm以下，甚至5μm以下。

本發(fā)明所述的尖晶石纖維可以是MgAl₂O₄纖維、FeAl₂O₄纖維，Cu Fe₂O₄纖維，CoFe₂O₄纖維，ZnFe₂O₄纖維或者NiFe₂O₄纖維，或者以上纖維的任意組合。

本發(fā)明所述的尖晶石纖維中的鋁質(zhì)量含量與輕燒鎂、氧化鋁中的鋁總質(zhì)量含量之差，包括低于或高于，即尖晶石纖維中的鋁含量可偏高或偏低，只要與其余原料中的鋁含量存在濃度差即可。

以上方案是本發(fā)明的主要核心，在此基礎上還可以進一步改進，例如：