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申請(qǐng)(專利)號(hào)：CN202410177575.4

申請(qǐng)日：2024-02-08

申請(qǐng)公布號(hào)：CN118125841A

申請(qǐng)公布日：2024-06-04

申請(qǐng)人：武漢科技大學(xué)

發(fā)明人：鄢文 韓錚 李遠(yuǎn)兵 李亞偉

主分類號(hào)：C04B35/66

分類號(hào)：C04B35/66;C04B35/04

代理機(jī)構(gòu)：武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)

代理人：張火春

主權(quán)項(xiàng)：

1.一種輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石-碳耐火材料的制備方法,其特征在于所述制備方法的步驟是：步驟1、具有微核殼結(jié)構(gòu)的多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷的制備步驟1.1、以氧化鋁納米粉、氧化鋁微粉和氫氧化鋁微粉中的任意一種為鋁源,或以氧化鋁納米粉、氧化鋁微粉和氫氧化鋁微粉中的任意兩種混合粉為鋁源,或以氧化鋁納米粉、氧化鋁微粉和氫氧化鋁微粉三種的混合粉為鋁源;步驟1.2、將79～97wt%的氫氧化鎂細(xì)粉和3-21wt%的鋁源置于攪拌機(jī)內(nèi),外加所述氫氧化鎂細(xì)粉和所述鋁源之和4.5～5.5wt%的水,攪拌1～3h,得到混合料;步驟1.3、將所述混合料在100～200MPa條件下機(jī)壓成型,再將成型后的坯體于110～220℃條件下干燥24～48h;然后將干燥后的坯體置于高溫爐內(nèi),以1～3℃/min的速率升溫至300～400℃,保溫0.5～3h,再以3～5℃/min的速率升溫至1600～1800℃,保溫3～8h,隨爐冷卻,制得具有微核殼結(jié)構(gòu)的多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷;將所述具有微核殼結(jié)構(gòu)的多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷破碎,篩分;分別得到粒徑小于5mm且大于等于3mm的多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料Ⅰ、粒徑小于3mm且大于等于1mm的多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料Ⅱ、粒徑小于1mm且大于等于0.1mm的多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料Ⅲ;所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料具有以含納米孔的多微孔氧化鎂微顆粒為核、以連續(xù)致密鎂鋁尖晶石層為殼的微核殼結(jié)構(gòu);所述多微孔氧化鎂微顆粒的粒徑為20～45μm,所述連續(xù)致密鎂鋁尖晶石層的厚度為2～5μm;所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料：Al-2O-3和MgO的總含量>99.55%,顯氣孔率為15～30%,體積密度為2.45～3.04g/cm～3,平均孔徑為254～809nm,耐壓強(qiáng)度為60～130MPa,800℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為4.04～6.54W/(m·K);步驟2、輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石-碳耐火材料的制備以20～25wt%的所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料I、18～23wt%的所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料II和15～22wt%的所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料Ⅲ為總骨料,以31～45wt%的鎂砂細(xì)粉、0.1～1.5wt%的單質(zhì)硅粉和0.5～3.5wt%的鱗片石墨粉為總基質(zhì);先將所述總骨料置于攪拌機(jī)中,外加所述總骨料和所述總基質(zhì)之和2～6wt%的改性液態(tài)熱固性酚醛樹脂,混合;然后加入所述總基質(zhì),攪拌均勻;在150～200MPa條件下機(jī)壓成型,在180～300℃條件下保溫12～36h,制得輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石-碳耐火材料;所述改性液態(tài)熱固性酚醛樹脂的制備方法是：按液態(tài)熱固性酚醛樹脂∶所述鋁源的質(zhì)量比為100∶(30～150),將所述液態(tài)熱固性酚醛樹脂和所述鋁源混合均勻,得到改性液態(tài)熱固性酚醛樹脂;步驟2所述鋁源與步驟1所述鋁源相同。

摘要：

本發(fā)明涉及一種輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石-碳耐火材料及其制備方法。其技術(shù)方案是：以20～25wt%的所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料I、18～23wt%的所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料II和15～22wt%的所述多微孔方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火骨料Ⅲ為總骨料,以31～45wt%的鎂砂細(xì)粉、0.1～1.5wt%的單質(zhì)硅粉和0.5～3.5wt%的鱗片石墨粉為總基質(zhì)。先將總骨料置于攪拌機(jī)中,外加總骨料和總基質(zhì)之和2～6wt%的改性液態(tài)熱固性酚醛樹脂,混勻;然后加入總基質(zhì),攪拌;機(jī)壓成型,在180～300℃條件下保溫,制得輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石-碳耐火材料。該制品具有多尺度核殼結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱震穩(wěn)定性能優(yōu)良、耐沖刷性優(yōu)異和抗氧化性好的特點(diǎn)。