[發(fā)明專利]一種微孔鎂基含碳耐火材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811335418.2
• 申請日: 2018-11-10
• 公開（公告）號: CN109437859A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮文君
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城紫環(huán)工業(yè)機(jī)械有限公司
• 主分類號: C04B35/043
• 分類號: C04B35/043
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種微孔鎂基含碳耐火材料，包括（按質(zhì)量百分比計）：電熔鎂砂細(xì)粉4～7％、電熔鎂砂粗顆粒46～53％、石墨8～14％、碳化硅0.5～2％、碳化硼1～3％、尖晶石微孔陶瓷2～3％、聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂5～10％、環(huán)氧改性酚醛樹脂2～5％，余量為結(jié)合劑用溶劑，本發(fā)明還公開了一種微孔鎂基含碳耐火材料及其制備方法，包括以下制作步驟：步驟一：按照上述材料配比取用材料；步驟二：熱混煉；步驟三：熱成型；步驟四：熱處理；步驟五：涂覆抗氧化涂料。本發(fā)明配方簡單、科學(xué)合理，聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂和環(huán)氧改性酚醛樹脂作為結(jié)合劑，炭化后可以形成鑲嵌結(jié)構(gòu)和原位形成碳纖維物質(zhì)，改善耐火材料的高溫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種微孔鎂基含碳耐火材料及其制備方法。

背景技術(shù)

金屬基復(fù)合材料通過選配增強(qiáng)相的種類、綜合增強(qiáng)相良好的性能,獲得高硬度、高彈性模量、優(yōu)良的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性,在航天航空、汽車工業(yè)、核工業(yè)、運動娛樂以及其他工程方面得到了實際應(yīng)用。

生產(chǎn)含碳耐火材料的主要結(jié)合劑為合成樹脂，合成樹脂是由苯酚和甲醛反應(yīng)制得，在常溫下便能和耐火材料顆粒很好的混合，炭化后殘?zhí)悸矢摺＠纾暾執(zhí)枮?01410117218.5的中國發(fā)明專利提供了一種連鑄用低碳鋁碳耐火材料制備方法，其采用酚醛樹脂作為結(jié)合劑，酚醛樹脂的加入量為低碳鋁碳耐火材料原料重量的4-6wt%， 但是該發(fā)明炭化后形成的玻璃態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對耐火材料的抗熱震性和抗氧化性都不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種微孔鎂基含碳耐火材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種微孔鎂基含碳耐火材料及其制備方法，包括一種微孔鎂基含碳耐火材料，包括（按質(zhì)量百分比計）：電熔鎂砂細(xì)粉4～7％、電熔鎂砂粗顆粒46～53％、石墨8～14％、碳化硅0.5～2％、碳化硼1～3％、尖晶石微孔陶瓷2～3％、聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂5～10％、環(huán)氧改性酚醛樹脂2～5％，余量為結(jié)合劑用溶劑。

優(yōu)選的，所述電熔細(xì)粉5％、電熔鎂砂粗顆粒49％、石墨10％、碳化硅1％、碳化硼2％、尖晶石微孔陶瓷3％、聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂10％、環(huán)氧改性酚醛樹脂3％，余量為結(jié)合劑用溶劑。

優(yōu)選的，所述電熔鎂砂細(xì)粉和電熔鎂砂粗顆粒中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95～99％，CaO/SiO₂>2，其中電熔鎂砂細(xì)粉粒徑≤0.074mm，電熔鎂優(yōu)選的，所述石墨采用80目鱗片石墨，其固定碳含量為94～99％。

優(yōu)選的，所述聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂和環(huán)氧改性酚醛樹脂在常溫下為液態(tài)，并且聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂和環(huán)氧改性酚醛樹脂的用料比大于2：1。

優(yōu)選的，所述結(jié)合劑用溶劑為乙醇、丙酮、乙二醇中任意一種。

一種微孔鎂基含碳耐火材料的制備方法，包括以下制作步驟：

步驟一：按照上述材料配比取用材料，并將聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂和環(huán)氧改性酚醛樹脂完全溶于結(jié)合劑用溶劑中；

步驟二：熱混煉，在行星式混煉機(jī)中，首先投入電熔鎂砂粗顆粒，并以800～1000rpm的轉(zhuǎn)速研磨混勻3～5min，然后與聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂和環(huán)氧改性酚醛樹脂進(jìn)行混蹍，混蹍時間控制為3～5min，接著加入石墨，混蹍4～5min后，最后加入電熔鎂砂細(xì)粉、碳化硅、碳化硼和尖晶石微孔陶瓷，混合3～5min得到泥料；

步驟三：熱成型，將泥料轉(zhuǎn)移至杠桿壓磚機(jī)中，并加入占泥料總質(zhì)量2％的純水，控制成型壓力為120～200MPa，壓制成原磚；

步驟四：熱處理，將原磚轉(zhuǎn)移至真空干燥箱中，將原磚進(jìn)行加熱干燥，干燥溫度控制為150～250℃，連續(xù)干燥24～36h，得到最終的微孔鎂基含碳耐火磚；