[發明專利]氧化鋯耐火材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010771672.8
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN112028642B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李金仁
• 申請（專利權）人: 山東金三河新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/488;C04B35/622;C04B35/634;C04B35/632;C04B35/64
• 代理公司: 淄博市眾朗知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37316
• 代理人: 程強強

本發明屬于耐火材料技術領域，具體的涉及一種氧化鋯耐火材料及其制備方法。以重量份數計，原料組成如下：電熔單斜氧化鋯65?70份、富鋁尖晶石10?12份、焦寶石15?18份、剛玉粉5?8份、堿式碳酸鎂2.5?3.0份、單質硅8?12份、氧化鈦0.8?1.2份、氧化硼2?3份、氧化釔0.8?1.2份、添加劑0.8?1.0份、分散劑2.5?3.5份和結合劑5?12份。本發明所述的氧化鋯耐火材料，具有耐壓強度高、熱穩定性高、熱震穩定性高、使用壽命長、使用過程中不開裂等特點；所述的氧化鋯耐火材料的制備方法，原料易得，生產工藝簡單，易操作，生產效率高。

技術領域

本發明屬于耐火材料技術領域，具體的涉及一種氧化鋯耐火材料及其制備方法。

背景技術

氧化鋯是一種耐高溫、耐腐蝕、耐磨損而且化學性質不活潑的無機非金屬材料，尤其是其優良的耐高溫、耐腐蝕性能倍受科研工作者的青睞，在20世紀20年代初即被應用于耐火材料領域。

但是，由于二氧化鋯單斜型與四方型之間的可逆轉變伴有體積效應，造成耐火材料燒成時容易開裂，因此單用純氧化鋯就很難制造出燒結而又不開裂的制品?，F有的氧化鋯高溫耐火材料一般是通過向氧化鋯中加入一定量的穩定元素氧化物的方式來實現。

采用上述方式制備得到的氧化鋯制品，在使用過程中容易出現開裂、熱穩定性差、脫溶等現象，材料的性能難以穩定和保證，使得制備的氧化鋯耐火材料無法應用于多種場合，嚴重限制了氧化鋯耐火材料的使用。

發明內容

本發明的目的是：提供一種氧化鋯耐火材料，該氧化鋯耐火材料性能穩定，使用過程中不開裂，熱穩定性好；本發明同時提供了其制備方法。

本發明所述的氧化鋯耐火材料，以重量份數計，原料組成如下：電熔單斜氧化鋯65-70份、富鋁尖晶石10-12份、焦寶石15-18份、剛玉粉5-8份、堿式碳酸鎂2.5-3.0份、單質硅8-12份、氧化鈦0.8-1.2份、氧化硼2-3份、氧化釔0.8-1.2份、添加劑0.8-1.0份、分散劑2.5-3.5份和結合劑5-12份。

其中：

電熔單斜氧化鋯的化學組成為：ZrO₂≥99％，余量為雜質。

富鋁尖晶石中Al₂O₃的質量含量＞85wt％。

焦寶石的化學組成為：Al₂O₃ 45-46％、SiO₂ 51-53％、Fe₂O₃ 0.8-1.2％、余量為雜質。

分散劑為聚丙烯腈、聚乙二醇和羧甲基丙烯酰胺的混合物。

優選的，以質量百分數計，所述的分散劑由以下原料組成：聚丙烯腈30-35％、聚乙二醇30-35％和羧甲基丙烯酰胺35-40％。

結合劑為聚乙烯醇、亞甲基雙丙烯酰胺和鉬酚醛樹脂混合物。

優選的，以質量百分數計，所述的結合劑由以下原料組成：聚乙二醇35-45％、亞甲基雙丙烯酰胺25-35％和鉬酚醛樹脂25-35％。

添加劑為聚碳鋯烷溶液與聚四氟乙烯分散液的混合物。

聚碳鋯烷溶液與聚四氟乙烯分散液的質量比為1.5-1.3:1。

本發明所述的氧化鋯耐火材料的制備方法，由以下步驟組成：

(1)將電熔單斜氧化鋯、富鋁尖晶石和焦寶石粉碎至0.025-0.03mm；

(2)將電熔單斜氧化鋯、富鋁尖晶石、焦寶石、剛玉粉、堿式碳酸鎂、單質硅、氧化鈦、氧化硼、氧化釔與分散劑混合均勻，得到預混料；