[發明專利]一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法

在審

• 申請號: 201811279160.9
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109206122A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 馬北越;蘇暢;任鑫明;張亞然;于敬雨;吳樺;高陟;石明東
• 申請（專利權）人: 蘇州佳耐材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

1.一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、原料處理：

(1)將金屬粉、納米氧化物，按照(5％～9％)：(1％～5％)的重量比充分混合均勻后，高能球磨2h，得到混合均勻的粉料；

(2)將不同粒度的電熔鎂砂進行混料后，與液態酚醛樹脂、碳粉，按照85％：2％：1％的重量比充分混合均勻，得到被碳粉均勻包裹的電熔鎂砂；

(3)將步驟一(1)中得到的粉料、液態酚醛樹脂、步驟一(2)中得到的被碳粉均勻包裹的電熔鎂砂，按照10％:2％:88％的重量比充分混合均勻并困料24h；

步驟二、成型固化：

將困料好的原料壓制成型為170mm×25mm×25mm的鎂碳磚試樣并固化；

步驟三、高溫燒結：

將壓制固化后的鎂碳磚試樣置于高溫燒結設備中，在保護氣氛或者埋碳條件下保溫后制得超低碳鎂碳材料。

2.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：在步驟一(1)中，所述的金屬粉為鋁粉、鈦粉、硅粉中的一種；所述的納米稀有和稀散氧化物為三氧化二鉍、三氧化二銻、三氧化硒、五氧化二硒、二氧化硒中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：在步驟一(2)中，所述的電熔鎂砂的氧化鎂含量為96％以上；所述的電熔鎂砂的混料順序依次為3～5mm、1～3mm、0～1mm和320目，其中，3～5mm粒度的電熔鎂砂、1～3mm粒度的電熔鎂砂、0～1mm粒度的電熔鎂砂、320目的電熔鎂砂的質量配比為2:3:3:2。

4.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：所述的步驟一(2)中，所述碳粉為天然石墨、炭黑中的一種。

5.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：所述的步驟一(2)中，將不同粒度的電熔鎂砂、液態酚醛樹脂、碳粉混合均勻采用工業混料機、高能球磨機中的一種，其轉速為100～300r·min^-1，混料時間為2～6h。

6.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：所述的步驟二中，所述的壓制機器為摩擦壓力機、電動螺旋壓力機和液壓機中的一種。

7.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：所述的步驟二中，所述的鎂碳樣品在100～300MPa壓力下成型，壓制次數為10次以上；所述固化順序依次為80℃固化6h,150℃固化10h,180℃固化12h。

8.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：所述的步驟三中，所述的高溫燒結設備為可通氣氛的箱式電阻爐、管式電阻爐、真空高溫爐和隧道窯中的一種；燒結溫度為1600～1800，℃燒結保溫時間為2～8h；所述的保護氣氛為高純度的Ar氣。

9.根據權利要求1所述的一種改善超低碳鎂碳材料顯微結構和抗熱震性的方法，其特征在于：所述的步驟三中，制得的超低碳鎂碳材料的主晶相為MgO和C，還有少量的MgAl₂O₄、α-Al₂O₃、AlN、Al₄C₃、TiC、TiN、Ti(C,N)、SiC、Si₂N₂O；鎂碳材料內部存在許多纖維狀晶須，形成的形狀不規則，長度為5～30μm,直徑為0.3～2μm；顯氣孔率為10％～20％，常溫耐壓強度為40～60MPa，殘余耐壓強度保持率為70％～87％。