一种镁铝尖晶石质高级保温材料的制备方法，包括：以56～71.8质量份白刚玉细粉、15～28.2质量份电熔镁砂和12.5～17.5质量份ρ-Al2O3为原料，球磨机中共磨1～5h制得原料粉体；加入37～52质量份含2～5质量份外加成分的水溶液制得原料浆体；称取适量质量浓度为1％的发泡液，使用高速搅拌机发泡3～5min制得泡沫；将泡沫加入到原料浆体中，标定体积、搅拌均匀后浇注成型，干燥后在1550～1650℃保温3～6h烧成。其中，白刚玉细粉粒度180目，电熔镁砂粒度200目，外加成分包括含聚乙烯醇、木质素磺酸钙和淀粉中的一种或其复合构成的坯体增强剂和含碳酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、碳酸锂中的一种或其复合构成的ρ-Al2O3水化控制剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于保温隔热材料
，具体涉及。
技术介绍
高温窑炉及热工设备的保温隔热、节能降耗一直受到人们的高度关注。用于中、高温(1500°C以下)窑炉及热工设备的保温材料有轻质粘土砖、钙长石质轻质隔热砖、轻质高铝砖、轻质硅砖和轻质莫来石砖等，但用于1500°C以上的高温、超高温窑炉及热工设备的高级保温材料目前主要是(多晶)氧化铝(锆)耐火纤维和氧化铝(锆)空心球砖。(多晶)氧化铝(锆)耐火纤维虽然容重小，导热系数低，保温隔热性能优异，但价格昂贵，氧化铝(锆)空心球砖制备工艺复杂，价格贵，制品体积密度较大，导热系数较高。期刊《耐火材料》2012年第46卷第6期第179页至第181页对镁铝尖晶石保温材料进行了研究，结果表明，氧化镁(电熔镁砂)加入到氧化铝中形成镁铝尖晶石能大大降低刚玉一尖晶石轻质隔热材料的导热系数。专利(CN101948300A) “一种刚玉尖晶石轻质隔热材料及其制备方法”报道了一种以Ct-Al2O3细粉、Ct-Al2O3微粉、电熔镁砂和P-Al2O3微粉为原料，通过预混合发泡结合注模成型制备多孔坯体，干燥后在1450?1700°C下保温3?5h制备了体积密度为0.8?2.2g/cm3，500°C时导热系数为0.2?1.0w/(m.k)，线变化率为0.5%?1.5%，耐压强度3?60MPa的刚玉尖晶石轻质隔热材料。也有人以板刚玉微粉(7.52μπι)和富铝尖晶石微粉(4.83μπι)为原料，采用萘、淀粉、聚乙烯醇作为造孔剂，用凝胶注模成型方法制备出一系列体积密度不小于1.84g/cm3的刚玉-尖晶石多孔陶瓷(刘佐才.凝胶注模成型刚玉-尖晶石多孔陶瓷的制备.北京理工大学学报，2005)。还有人以工业氧化铝(88μπι)和重烧氧化镁(74μπι)为主要原料，添加轻烧氧化镁和氧化铝微粉(小于5μπι)，再加入水和成孔剂后浇注成型制备了体积密度0.8?1.0g/cm3、耐压强度I?3MPa的镁铝尖晶石轻质耐火材料(孙丽楓.添加轻烧氧化镁和氧化铝微粉对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.工业加热，2005)。以上研究所制备的镁铝尖晶石质保温材料的体积密度较大(大于0.8g/cm3)，因而导热系数较高，保温隔热性能较差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种工艺简单，操作方便，成本低廉，环境友好的制备体积密度不大于0.5g/cm3镁铝尖晶石质高级保温材料的方法。本专利技术采用的原料粉体为粒度180目的白刚玉粉、200目电熔镁砂和P-Al2O3,发泡剂为某甙类天然植物发泡剂，外加成分包括坯体增强剂和P-Al2O3水化控制剂。本专利技术通过以下技术方案实现:以56?71.8质量份的白刚玉细粉、15?28.2质量份的电熔镁砂和12.5?17.5质量份的P-Al2O3为原料，刚玉球为研磨介质球磨I?5h，混合均匀，制得原料粉体;加入37?52质量份的含有2?5质量份的外加成分的水溶液，搅拌均匀，制得原料浆体;配制质量浓度I %的发泡液，使用高速搅拌机机械搅拌发泡液3?5min，制得泡沫;将适量泡沫加入到原料浆体中，标定体积，搅拌均匀，制得泡沫浆料;泡沫浆料浇注成型、干燥后在1550?1650°C下保温3?6h烧成。其中，白刚玉细粉粒度为180目，电熔镁砂氧化镁含量大于97%，粒度为200目，外加成分包括坯体增强剂和水化控制剂，坯体增强剂为聚乙烯醇、木质素磺酸钙和淀粉中的一种或其复合，水化控制剂为碳酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、碳酸锂中的一种或其复合。由上述专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术所涉及的制备镁铝尖晶石质高级保温材料的方法由于采用分开发泡工艺，可以准确控制泡沫的加入量从而准确控制制品的体积密度，并且能够较好的控制制品的气孔率以及孔径;通过引入坯体增强剂和P-Al2O3水化控制剂，制备的镁铝尖晶石质高级保温材料体积密度低，气孔率高，导热系数小。此外，尖晶石反应的膨胀效应和固相烧结的收缩效应相互抵消使得制品具有很好的尺寸稳定性。经测定，本专利技术制备的镁铝尖晶石质高级保温材料，体积密度约0.5g/cm3，常温耐压强度1.0MPa，气孔率85%，1000°C导热系数0.175w/(m.k) ;XRD分析结果表明，主晶相为镁铝尖晶石(MA)和a-Al203，SEM照片显示其具有封闭孔结构，孔径100?200μπι。【具体实施方式】下面结合具体实例对本专利技术作进一步详细的描述。本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本【具体实施方式】中，白刚玉细粉粒度为180目，电熔镁砂氧化镁含量大于97%，粒度为200目，发泡剂为某甙类天然植物发泡剂，质量浓度为1%，以下实例中不再赘述。实施例1，以65?70质量份的白刚玉细粉、15?20质量份的电熔镁砂和12.5?15质量份的P-Al2O3为原料，球磨机中共磨3h，混合均匀，制得原料粉体;加入45?48质量份的洁净水、1.5质量份坯体增强剂和0.1质量份水化控制剂，混合均匀，制得原料浆体;称取适量发泡液，使用高速搅拌机发泡3?5min，制得泡沫;将泡沫加入到原料浆体中，标定体积为原料浆体的约2倍并混合均匀，浇注成型，干燥后在1650°C保温5h烧成。此实施例制备的镁铝尖晶石质高级保温材料体积密度约0.5g/cm3，烧成线变化和永久线变化分别为-2.73%和-1.04%。实施例2，以65?70质量份的白刚玉细粉、15?20质量份的电熔镁砂和15?17.5质量份的P-Al2O3为原料，球磨机中共磨3h，混合均匀，制得原料粉体;加入48?52质量份的洁净水、2质量份坯体增强剂和0.15质量份水化控制剂，混合均匀，制得原料浆体;称取适量发泡液，使用高速搅拌机发泡3?5min，制得泡沫;将泡沫加入到原料浆体中，标定体积为原料浆体的约2.5倍并混合均匀，浇注成型，干燥后在1600°(:保温511烧成。此实施例制备的镁铝尖晶石质高级保温材料体积密度约0.4g/cm3，烧成线变化和永久线变化分别为-2.85 %和-0.88 %。实施例3，以65?70质量份的白刚玉细粉、20?25质量份的电熔镁砂和12.5?15质量份的P-Al2O3为原料，球磨机中共磨3h，混合均匀，制得原料粉体;加入48?52质量份的洁净水、2质量份坯体增强剂和0.15质量份水化控制剂，混合均匀，制得原料浆体;称取适量发泡液，使用高速搅拌机发泡3?5min，制得泡沫;将适量泡沫加入到原料浆体中，标定体积为原料浆体的约2倍并混合均匀，浇注成型，干燥后在1600°(:保温311烧成。此实施例制备的镁铝尖晶石质高级保温材料体积密度约0.5g/cm3，烧成线变化和永久线变化分别为-2.78 %和-0.91 %。实施例4，以70?72.5质量份的白刚玉细粉、15?20质量份的电熔镁砂和12.5?15质量份的P-Al2O3为原料，球磨机中共磨3h，混合均匀，制得原料粉体;加入37?42质量份的洁净水、2.5质量份坯体增强剂和0.2质量份水化控制剂，混合均匀，制得原料浆体;称取适量发泡液，使用高速搅拌机发泡3?5min，制得泡沫;将泡沫加入到原料浆体中，标定体积为原料浆体的约2倍并混合均匀，浇注成型，干燥后在1650°(:保温511烧成。此实施例制备的镁铝尖晶石质高级保温材料体积密度约本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镁铝尖晶石质高级保温材料的制备方法，其特征在于：以56～71.8质量份的白刚玉细粉、15～28.2质量份的电熔镁砂和12.5～17.5质量份的ρ‑Al2O3为原料，刚玉球为研磨介质球磨1～5h，混合均匀制得原料粉体；加入37～52质量份的含有2～5质量份的外加成分的水溶液，搅拌均匀制得原料浆体；配制质量浓度1％的发泡液，使用高速搅拌机机械搅拌发泡液3～5min制得泡沫；将适量泡沫加入到原料浆体中，标定体积，混合均匀制得泡沫浆料；泡沫浆料浇注成型、干燥后在1550～1650℃下保温3～6h烧成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张欣，李沅铮，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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