[發明專利]一種輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710632920.9
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107311679B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 鄢文;陳哲;吳貴圓;李楠;李亞偉
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B38/00;C04B35/10;C04B35/443
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張火春

1.一種輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的原料由骨料、基質和結合劑組成：以21～35wt％的粒徑為3～5mm的納米孔徑的多孔剛玉-鎂鋁尖晶石陶瓷顆粒、10～18wt％的粒徑為1～2.5mm的納米孔徑的多孔剛玉-鎂鋁尖晶石陶瓷顆粒和12～22wt％的粒徑為0.1～0.5mm的納米孔徑的多孔剛玉-鎂鋁尖晶石陶瓷顆粒為骨料，以5～8wt％的粒徑小于0.074mm的納米孔徑的多孔剛玉-鎂鋁尖晶石陶瓷細粉、10～15wt％的鎂鋁尖晶石細粉、10～15wt％的剛玉細粉、2～5wt％的鎂砂細粉、5～8wt％的α-Al₂O₃微粉為基質，以2～5wt％的鋁酸鹽水泥為結合劑；

按上述成分及其含量：先將所述基質、所述結合劑和所述原料0.2～0.4wt％的六偏磷酸鈉混合，再加入所述骨料，混合均勻，然后加入所述原料5～12wt％的水，攪拌均勻，澆注振動成型；最后在室溫條件下養護12～24h，脫模，在110～210℃條件下干燥12～36h，在1450～1600℃條件下保溫2～6h，即得輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料；

所述納米孔徑的多孔剛玉-鎂鋁尖晶石陶瓷的制備步驟是：

第一步、將氫氧化鋁細粉置于高溫爐內，先以0.8～1.6℃/min的速率升溫至330～520℃，保溫2～5小時，再以1.9～2.9℃/min的速率升溫至1000～1400℃，保溫2～5小時，冷卻，得到高孔隙率的氧化鋁粉體；

第二步、按所述高孔隙率的氧化鋁粉體為50～79wt％、氯化鎂溶液為15～30wt％和菱鎂礦微粉為5～25wt％配料，將所述高孔隙率的氧化鋁粉體置于真空攪拌機中，抽真空至2.0kPa以下，再加入所述氯化鎂溶液和所述菱鎂礦微粉，攪拌12～20分鐘，關閉抽真空系統，得到混合料；

第三步、將所述混合料在180～300℃條件下保溫1～4h，冷卻，在70～150MPa條件下機壓成型，于110℃條件下干燥12～36小時；然后置于高溫爐內，以1.6～3.7℃/min的速率升溫至1000～1400℃，保溫3～5h，再以4～6℃/min的速率升溫至1500～1700℃，保溫2～6h，冷卻，即得納米孔徑的多孔剛玉-鎂鋁尖晶石陶瓷。

2.根據權利要求1所述的輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述鎂鋁尖晶石細粉的粒徑小于0.074mm；所述鎂鋁尖晶石細粉的Al₂O₃含量為70～90wt％。

3.根據權利要求1所述的輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述剛玉細粉的粒徑小于0.074mm；所述剛玉細粉的Al₂O₃含量大于98.5wt％。

4.根據權利要求1所述的輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述鎂砂細粉的粒徑小于0.074mm；所述鎂砂細粉的MgO含量大于96wt％。

5.根據權利要求1所述的輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述α-Al₂O₃微粉的粒徑小于0.005mm；所述α-Al₂O₃微粉的Al₂O₃含量大于99wt％。

6.根據權利要求1所述的輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述鋁酸鹽水泥的粒徑小于0.074mm；所述鋁酸鹽水泥的Al₂O₃含量為66～72wt％。

7.根據權利要求1所述的輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述氫氧化鋁細粉的粒徑小于0.088mm；所述氫氧化鋁細粉的Al₂O₃含量為60～66wt％。

8.根據權利要求1所述的輕量化剛玉-鎂鋁尖晶石澆注料的制備方法，其特征在于所述氯化鎂溶液的濃度為10～30wt％。