[發(fā)明專利]一種機加工高強度耐火材料制備工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210003770.6
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114380606A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳佩霞;薛文東
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇材?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/80;C04B35/10
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 葉盛

本發(fā)明公開了一種機加工高強度耐火材料制備工藝，屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，包括按質(zhì)量百分比稱取各原輔料，并將其粉碎、混合研磨和預燒，得到材料粉體，將材料粉體在數(shù)倍材料粉體重量的無水乙醇中球磨混合多個小時，球磨混合后將材料粉體烘干，將材料粉體在強壓下干壓成型，成型過程中均勻噴灑碳酸鈉水溶液，最終制得耐火材料生坯，將成型后的耐火材料生坯在高溫下燒結(jié)數(shù)個小時，燒結(jié)完成后自然冷卻至室溫，制得耐火材料，本發(fā)明能解決在急冷急熱的使用環(huán)境下產(chǎn)生大量裂紋問題，提高產(chǎn)品使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種機加工高強度耐火材料制備工藝。

背景技術(shù)

現(xiàn)代冶金等相關(guān)工業(yè)需要高溫結(jié)構(gòu)耐火材料具有優(yōu)異的綜合性能，其中尤以力學性能、抗熱震性、抗氧化性以及可機加工性最為重要，在傳統(tǒng)意義上，耐火材料是指耐火度不低于1580℃的無機非金屬材料，它是為高溫技術(shù)服務的基礎(chǔ)材料，是用作高溫窯爐等熱工設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料，以及工業(yè)高溫容器和部件的材料，并且能夠承受相應的物理化學變化及機械作用。

而無機非金屬材料的機械韌性較差是無機非金屬和材料中普遍存在機械韌性較差的問題，特別是在急冷急熱和使用的間隙由于較大的溫差導致耐火材料極易在熱脹冷縮作用下發(fā)生開裂、剝落等影響耐火材料完整性的情況，降低了耐火材料的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有容易在急冷急熱環(huán)境下產(chǎn)生裂紋的問題，本發(fā)明提供一種機加工高強度耐火材料制備工藝。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種機加工高強度耐火材料制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、按質(zhì)量百分比稱取各原輔料，并將其粉碎、混合研磨和預燒，得到材料粉體；

步驟2、將經(jīng)步驟1處理后的材料粉體在2～3倍材料粉體重量的無水乙醇中球磨混合3～5小時，球磨混合后將材料粉體烘干；

步驟3、將經(jīng)步驟2處理后的材料粉體在100～150MPa壓力下干壓成型，成型過程中均勻噴灑原料質(zhì)量6～10％的0.05～0.1mol/L的碳酸鈉水溶液，最終制得耐火材料生坯；

步驟4、將成型后的耐火材料生坯在1200～1400℃下燒結(jié)3～5小時，在2200～2400℃下焙燒下保溫10小時，完成后自然冷卻至室溫，制得耐火材料。

優(yōu)選地，所述步驟1中各原輔料的質(zhì)量百分比為：

氧化鋁30～50％；

氧化鉻20～30％；

氧化硅15～40％；

氧化鈣5～10％；

氧化鎂3～5％；

氧化鈦1～2％；

氧化釔1～2％；

五氧化二鈮0.5～1％；

改性氧化鋯纖維10～15％。

為了增加氧化鋯纖維與個原輔料之間的結(jié)合性，進一步的，所述改性氧化鋯纖維通過以下步驟制得：50份的氧化鋯添加3份的氧化鈣和1份的氧化鈉，與400份摩爾比1：1的氯化鈉氯化鉀復合鹽混合，以無水乙醇為研磨介質(zhì)，研磨10～15小時，在800～1000℃溫度下煅燒5～8小時，煅燒冷卻后研磨清洗并烘干。

為了使述氧化硅與其他原料接觸面積更大，反應更加充分，進一步的，所述氧化硅粒徑為200～500nm，純度為95wt％。

為了使述氧化鋁與其他原料接觸面積更大，反應更加充分，進一步的，所述氧化鋁粒徑為100～500nm，純度為98wt％。