[發(fā)明專利]耐火耐磨澆筑料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710714376.2
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107382346B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉良
• 申請（專利權(quán)）人: 宜興市張澤澆注耐火材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 32257 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李明

本發(fā)明公開了耐火耐磨澆筑料及制備方法，其原料組分及各組分的質(zhì)量百分比如下：級配陶瓷顆粒：60~80%；混合基質(zhì)漿料：5~25%；粘結(jié)劑：4~15%；水:6~10%；其中，所述級配陶瓷顆粒分為4個粒度級別，包括8~5mm的陶瓷顆粒、5~3mm的陶瓷顆粒、3~1mm的陶瓷顆粒和1~0mm的陶瓷顆粒；所述混合基質(zhì)漿料中包括磨細(xì)天然河沙、5~10μm的氧化鋁微粉、微硅粉、微鋼纖維、分散劑溶液。本發(fā)明利用碳化硅陶瓷的耐火性，并采用復(fù)合膠避免了傳統(tǒng)水泥耐火澆注料中CaO摻入過多造成的開裂現(xiàn)象，同時引入鋼纖維和硼纖維，在保證耐火性能的基礎(chǔ)上，提高了澆筑料的強(qiáng)度和耐磨性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐火耐磨澆筑料及制備方法，屬于混凝澆注領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，不定型耐火材料已得到廣泛的應(yīng)用，其中，低水泥、超低水泥耐火澆注料是主要不定型材料品種。水泥通常是指鋁酸鈣水泥。低水泥、超低水泥都是按照CaO含量來界定的，低水泥實(shí)質(zhì)就是要避免材料中有太多的CaO進(jìn)入，過多的CaO將導(dǎo)致材料高溫性能急劇下降，由此帶來一系列的不良影響。材料高溫液相增多，熱態(tài)強(qiáng)度降低，抗渣性能劣化等，而且水泥會促進(jìn)鎂砂的水化烘烤過程中加大制品開裂的幾率。

陶瓷纖維，可用作工業(yè)窯爐的絕熱和耐火材料、高溫高壓蒸汽管道的絕熱材料、高溫密封絕熱材料、高溫吸聲材料、耐火建筑用材和防火材料、原子反應(yīng)堆內(nèi)襯材料等。根據(jù)其化學(xué)組分和結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同，其安全使用溫度從600℃至1300℃。陶瓷纖維之所以具有良好的隔熱作用是由它的結(jié)構(gòu)決定的。陶瓷纖維的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)是固態(tài)纖維與空氣組成的混合結(jié)構(gòu)，其顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是固相和氣相都是以連續(xù)相的形式存在。在這種結(jié)構(gòu)中，固態(tài)物質(zhì)以纖維狀形式存在，并構(gòu)成連續(xù)相骨架，氣相則連續(xù)存在于纖維材料的骨架間隙之中，氣孔中的空氣具有良好的隔熱作用。但是現(xiàn)有的陶瓷顆粒，尤其是碳化硅、氮化硅陶瓷顆粒存在斷裂韌性較低，即脆性較大的缺陷，而且雖然理論中碳化硅、氮化硅陶瓷顆粒具有極高的耐火點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)溫度超過1200℃后，碳化硅、氮化硅陶瓷存在不穩(wěn)定性，因而市場應(yīng)用并不廣泛，現(xiàn)有的摻陶瓷纖維的澆注料的制備工藝也因此更為復(fù)雜。

鋼纖維是由優(yōu)質(zhì)硬拉鋼絲制成，“粘結(jié)成排”的鋼纖維能夠保證更加簡單、快速、均勻的混合，對裂縫控制，提高工程效能有很好的效果；與不定型耐火材料相比，摻有鋼纖維的澆注料的強(qiáng)度和重量的比值增大；另外，抗裂性、抗變形性、抗剪切性、抗疲勞性等都有明顯的提高。

硼纖維是良好的增強(qiáng)材料，可與金屬、塑料或陶瓷復(fù)合，制成高溫結(jié)構(gòu)用復(fù)合材料。由于其高的比強(qiáng)度和比模量，在航空、航天和軍工領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

硅溶膠作為耐火澆注料結(jié)合劑的原理是基于溶膠-凝膠技術(shù)。硅溶膠在澆注料中的耐火顆粒周圍形成凝膠，干燥后，凝膠把骨料結(jié)合在一起形成骨架，提供初期強(qiáng)度。但是傳統(tǒng)的硅溶膠澆注料的穩(wěn)定性、流動性較差，而且脫模強(qiáng)度較低，難以大批量澆注。

發(fā)明內(nèi)容

目的：本發(fā)明提供了耐火耐磨澆筑料及制備方法，利用碳化硅陶瓷的耐火性，并采用復(fù)合膠避免了傳統(tǒng)水泥耐火澆注料中CaO摻入過多造成的開裂現(xiàn)象，同時引入鋼纖維和硼纖維，在保證耐火性能的基礎(chǔ)上，提高了澆筑料的強(qiáng)度和耐磨性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

耐火耐磨澆筑料，其原料組分及各組分的質(zhì)量百分比如下：

級配陶瓷顆粒：60～80％；

混合基質(zhì)漿料：5～25％；

粘結(jié)劑：4～15％；

水:6～10％；

其中，所述級配陶瓷顆粒分為4個粒度級別，按質(zhì)量百分比計(jì)，8～5mm的陶瓷顆粒占35％～55％、5～3mm的陶瓷顆粒占25％～45％、3～1mm的陶瓷顆粒占15％～35％和1～0mm的陶瓷顆粒占5％～15％；