[發(fā)明專利]一種含靶向抗氧化劑的碳源的制備方法及碳源及耐火材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310367525.8
• 申請日: 2023-04-07
• 公開（公告）號: CN116496094A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建軍;章榮會;盧永剛;徐致遠(yuǎn);趙勇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京聯(lián)合榮大工程材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: C04B35/626
• 分類號: C04B35/626;C04B35/66;C04B35/622;C04B35/103
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及耐火材料領(lǐng)域，具體公開了一種含靶向抗氧化劑的碳源的制備方法及碳源及耐火材料的制備方法，其中，碳源的制備方法包括以下步驟：抗氧化劑和碳源的綁定：將抗氧化劑和碳源混合形成均勻的流體混合物，對流體混合物進(jìn)行固化，將固化物破碎，得到含抗氧化劑的碳源；抗氧化劑和碳源的綁定的操作步驟如下：將抗氧化劑和溶膠混合均勻，然后加入碳源攪拌均勻，形成均勻的流體混合物，將固化物破碎，得到含抗氧化劑的碳源；或者抗氧化劑和碳源的綁定的操作步驟如下：將碳源加熱至熔融，將抗氧化劑加入到熔融物中，得到流體混合物，將固化物破碎，得到含抗氧化劑的碳源。本申請在不增加抗氧化劑用量的前提下，提高了碳源的抗氧化能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及耐火材料領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種含靶向抗氧化劑的碳源的制備方法及碳源及耐火材料的制備方法。

背景技術(shù)

在含碳耐火材料中，由于碳具有高熔點(diǎn)、高導(dǎo)熱率、與熔渣和金屬溶液不潤濕等特點(diǎn)，因此可以使得耐火材料的耐震穩(wěn)定性和抗渣性大大提高，提高了材料的使用壽命，得到了廣泛應(yīng)用。

不過，在含碳耐火材料的使用過程中，存在碳容易氧化的問題，碳氧化后會使材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，氣孔增加，會影響到耐火材料的使用壽命。為了解決這一問題，常常在耐火材料中加入添加抗氧化劑，抗氧化劑優(yōu)先碳與耐火材料使用環(huán)境中的氧氣或一氧化碳等氧化劑成分反應(yīng)，從而起到減少碳氧化的抗氧化效果。

不過，常規(guī)抗氧化劑在使用過程中，存在以下問題：常規(guī)用量的抗氧化劑，對碳的抗氧化作用不夠好，增加抗氧化劑的加入量又影響到材料的其它耐火性能，而且耐火材料中的抗氧化劑價格較高，增加抗氧化劑加入量也不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

為了在不增加抗氧化劑用量的前提下，提高碳源的抗氧化能力，本申請?zhí)峁┮环N含靶向抗氧化劑的碳源的制備方法及碳源及耐火材料的制備方法，

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N含靶向抗氧化劑的碳源的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：一種含靶向抗氧化劑的碳源的制備方法，包括以下步驟：

抗氧化劑和碳源的綁定：將抗氧化劑和碳源混合形成均勻的流體混合物，對流體混合物進(jìn)行固化，將固化物破碎，得到含抗氧化劑的碳源；

所述抗氧化劑和碳源的綁定的操作步驟如下：

將抗氧化劑和溶膠混合均勻，然后加入碳源攪拌均勻，形成均勻的流體混合物，對流體混合物進(jìn)行固化，將固化物破碎，得到含抗氧化劑的碳源；所述碳源為粉料；

或者所述抗氧化劑和碳源的綁定的操作步驟如下：

將碳源加熱至熔融，將抗氧化劑加入到熔融物中，得到流體混合物，對流體混合物進(jìn)行冷卻固化后，將固化物破碎，得到含抗氧化劑的碳源；所述碳源為熱塑性材料。

通過采取上述技術(shù)方案，針對對應(yīng)的碳源，本申請采用熱熔法或溶膠法，將碳源和抗氧化劑制成流體混合物；在熱熔法中，碳源充分包裹抗氧化劑；在溶膠法中，溶膠充分包裹抗氧化劑和碳源；兩種方式不僅可以很好地將抗氧化劑定向地“綁定”在碳源上，得到含靶向抗氧化劑的碳源；而且可以很好地保護(hù)抗氧化劑，抗氧化劑可以更好地發(fā)揮作用，從而可以在不增加抗氧化劑添加量的情況下，實(shí)現(xiàn)了良好的抗氧化效果。

優(yōu)選地，所述溶膠為硅溶膠、磷酸鋁溶膠中的至少一種。

通過采取上述技術(shù)方案，硅溶膠和磷酸鋁溶膠，可以更好地實(shí)現(xiàn)包裹和保護(hù)抗氧化劑的作用下，使得抗氧化劑可以更好地和碳源“綁定”，提高抗氧化效果。

優(yōu)選地，所述抗氧化劑包括金屬硅粉、碳化硼粉、碳化硅粉、金屬鋁粉中的至少一種。進(jìn)一步地，所述抗氧化劑的粒徑為180-350目。

通過采取上述技術(shù)方案，一般情況下，顆粒的粒徑大小主要會影響到顆粒的分散性，過大的話不容易分散，過小又容易發(fā)生團(tuán)聚，本申請抗氧化劑粒徑的限定，即可使得抗氧化劑可以很好地分散，另外一方面，合適的粒徑，使得抗氧化劑和熱塑性碳源之間、抗氧化劑和溶膠之間，可以更好地實(shí)現(xiàn)包裹，從而進(jìn)一步提高材料的抗氧化性能。