[發明專利]基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料

在審

• 申請號: 202010795498.0
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111995406A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 裴國芳;曹佃港;方超東;林鵬;朱旭嬌;吳小青;王舉舉;錢國成;楊小芹
• 申請（專利權）人: 裴小羅
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/573;C04B35/634;C04B35/64;C01B32/05
• 代理公司: 無錫市天宇知識產權代理事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

1.基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，由如下重量份原料制成：65-80份高比表面積SiC，2-5份納米防火填料，1-5份納米炭黑、1-2份稀土氧化物；

高比表面積SiC由如下方法制成：

第一步、將有機碳源加入去離子水中，加入羧甲基纖維素鈉，40-45℃水浴加熱并磁力攪拌20min，制得混合液A，之后轉移至反應釜中，以5℃/min的升溫速度升溫至180-200℃，在此溫度下反應20h，之后過濾，用無水乙醇洗滌三次，制得碳微球，控制有機碳源、羧甲基纖維素鈉和去離子水的重量比為1∶100∶0.02；

第二步、將碳微球和硅粉按照1.8-2∶1的重量比進行混合，制得混合料，之后加入造孔劑，混合均勻，在氬氣氣氛下以15℃/min的升溫速度升溫至750℃，在此溫度下保溫4h，之后以10℃/min的升溫速度升溫至1100-1200℃，保溫2h，降溫，制得所述高比表面積SiC，控制造孔劑與混合料的重量比為1.5-1.8∶2。

2.根據權利要求1所述的基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，所述有機碳源為葡萄糖、麥芽糖和蔗糖中的一種或兩種。

3.根據權利要求1所述的基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，所述納米防火填料由如下方法制成：

（1）將分子篩、尿素和乙醇按照3∶5∶1的重量比混合均勻，之后加入三口燒瓶中，45-55℃水浴加熱并以120r/min的轉速攪拌3-4h，制得混合漿料，抽濾并用35-40℃去離子水洗滌三次，之后用無水乙醇洗滌三次，烘干，研磨，制得改性分子篩；

（2）將改性分子篩和納米二氧化硅混合，以1000-1200r/min的轉速攪拌40-50min，制得復合粒子前驅體，之后加入六甲基二硅氮烷，磁力攪拌15-30min后加入IFR，升溫至100-110℃，在此溫度下反應4-5h，過濾，用去離子水洗滌三次，制得高阻燃復合填料，控制改性分子篩、納米二氧化硅、六甲基二硅氮烷和IFR的重量比1∶2∶50-60∶0.2-0.5。

4.根據權利要求1所述的基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，第二步中所述造孔劑為碳酸氫銨粉末和TW系列造孔劑中的一種或兩種。

5.根據權利要求1所述的基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，所述稀土氧化物為氧化釤和氧化鈰中的一種或兩種。

6.根據權利要求1所述的基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，該SiC耐磨耐火材料由如下方法制成：將高比表面積SiC、納米炭黑和稀土氧化物混合均勻，之后轉移至10%PVA溶液中，以180-200r/min的轉速磁力攪拌40min，之后困料、壓制成型后干燥，之后燒結，控制燒結溫度為1300-1400℃，燒結時間為1.5h，之后降溫至200℃，均勻加入納米防火填料，保溫2h后升溫至250℃，繼續保溫10h，制得所述基于納米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料。