一种耐温1500摄氏度的浮力材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐温1500摄氏度的浮力材料及其制备方法,包括下列步骤：（1）用蒸馏水分别清洗氧化铝空心球，然后烘干；（2）按2:1:2的质量比混合均匀；（3）将氧化铝空心球与浓度98%的磷酸二氢铝溶液按质量比为2:1的比例混合均匀；（4）随后加入球形二氧化硅粉，氧化硼助溶剂和短切莫来石纤维，混合均匀；（5）将步骤（4）得到的混合物六联水泥快速试模中成型；（6）将成型的试样烘干固化；（7）固化后的试样室温冷却脱模后煅烧处理，自然冷却后得到耐温1500摄氏度的浮力材料。摄氏度的浮力材料。

【技术实现步骤摘要】
一种耐温1500摄氏度的浮力材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于海洋浮力材料
，具体涉及一种耐1500摄氏度高温的浮力材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]根据海水深度，国际海洋科学界将海深6000
‑
11000米称为“深渊”。深渊区内的海洋生物、海洋生态、海底地质等对地球生态、气候、生命起源、地震预报等研究具有重要作用。
[0003]深海资源开发，海洋拓展生存空间和海洋军事领域，这些均对浮力材料的耐温性提出了强烈的要求。目前国内外所采用的浮力材料主要是树脂基的有机固体浮力材料，它是由有机树脂基体和空心陶瓷微球构成的。虽然空心陶瓷微球具有一定的耐温性，但树脂基体不耐高温，因此，浮力材料的耐温性取决于浮力材料的基体。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种耐温1500摄氏度的浮力材料及其制备方法，制备具有较高的耐温性和抗压性能、可以用作耐1500摄氏度的无机浮力材料。
[0005]为解决所述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种耐温1500摄氏度的浮力材料的制备方法，包括下列步骤：（1）用蒸馏水分别清洗粒径为0.50mm、1.00mm、 2.00mm氧化铝空心球，然后放置到烘箱中，70℃烘干4h；（2）将上述三种粒径的氧化铝空心球烘干后按2:1:2的质量比混合均匀；（3）将上述混合均匀的氧化铝空心球与浓度98%的磷酸二氢铝溶液按质量比为2:1的比例混合均匀；（4）随后加入相对于氧化铝空心球的质量分数30%
‑/>50%的球形二氧化硅粉，相对于氧化铝空心球的质量分数0
‑
6%的氧化硼助溶剂和相对于氧化铝空心球的质量分数0
‑
12%的短切莫来石纤维，混合均匀；（5）将步骤（4）得到的混合物倒入到20
×
20
×
20mm的六联水泥快速试模中成型；（6）将成型的试样在烘箱中70℃保温24h，烘干固化；（7）固化后的试样室温冷却脱模后放置到高温炉中，持续升温到1500℃，保温4h煅烧处理，自然冷却后得到耐温1500摄氏度的浮力材料。
[0006]优化的，所述浓度98%的磷酸二氢铝溶液为浓度98%的磷酸二氢铝溶液。
[0007]优化的，所述六联水泥快速试模规格为20
×
20
×
20mm。
[0008]优化的，步骤（7）中，煅烧时的升温速率为5℃/min。
[0009]一种耐温1500摄氏度的浮力材料，所述浮力材料经过下列步骤制备：（1）用蒸馏水分别清洗粒径为0.50mm,1.00mm, 2.00mm氧化铝空心球，放置到烘箱中，70℃烘干4h；
（2）将上述三种粒径的氧化铝空心球烘干后按2:1:2的比例混合均匀；（3）将上述混合均匀的氧化铝空心球与浓度98%的磷酸二氢铝溶液按质量比为2:1的比例混合均匀；（4）随后加入相对于氧化铝空心球的质量分数40%的球形二氧化硅粉，相对于氧化铝空心球的质量分数4%的氧化硼助溶剂和相对于氧化铝空心球的质量分数8%的短切莫来石纤维，并混合均匀；（5）将混合物倒入到20
×
20
×
20mm的六联水泥快速试模中成型；（6）将成型的试样在烘箱中70℃保温24h，烘干固化；（7）固化后的试样室温冷却脱模后放置到高温炉中加热，升温速率为5℃/min，持续升温到1500℃，保温4h煅烧处理，自然冷却后得到耐温1500摄氏度的浮力材料。
[0010]本专利技术得到的以浓度98%的磷酸二氢铝溶液和球形二氧化硅粉结合剂为高温结合剂结合氧化铝空心球浮力材料，在1500℃下未出现明显的塑性变形，具有较高的耐温性和较高的抗压性能，可以用作耐1500摄氏度的无机浮力材料。
具体实施方式
[0011]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]实施例1：一种耐温1500摄氏度的浮力材料，所述浮力材料经过下列步骤制备：（1）用蒸馏水分别清洗粒径为0.50mm,1.00mm, 2.00mm氧化铝空心球，放置到烘箱中，70℃烘干4h；（2）将上述三种粒径的氧化铝空心球烘干后按2:1:2的比例混合均匀；（3）将上述混合均匀的氧化铝空心球与浓度98%的磷酸二氢铝溶液按质量比为2:1的比例混合均匀；（4）随后加入相对于氧化铝空心球的质量分数40%的球形二氧化硅粉，相对于氧化铝空心球的质量分数4%的氧化硼助溶剂和相对于氧化铝空心球的质量分数8%的短切莫来石纤维，并混合均匀；（5）将混合物倒入到20
×
20
×
20mm的六联水泥快速试模中成型；（6）将成型的试样在烘箱中70℃保温24h，烘干固化；（7）固化后的试样室温冷却脱模后放置到高温炉中加热，升温速率为5℃/min，持续升温到1500℃，保温4h煅烧处理，自然冷却后得到耐温1500摄氏度的浮力材料。
[0013]本实施例得到的浮力材料，在1500℃下未出现明显的塑性变形，具有较高的耐温性和较高的抗压性能，可以用作耐1500摄氏度的无机浮力材料。
[0014]实施例2：一种耐温1500摄氏度的浮力材料，所述浮力材料经过下列步骤制备：（1）用蒸馏水分别清洗粒径为0.50mm,1.00mm, 2.00mm氧化铝空心球，放置到烘箱中，70℃烘干4h。
[0015]（2）将上述三种粒径的氧化铝空心球烘干后按2:1:2的比例混合均匀。
[0016]（3）将上述混合均匀的氧化铝空心球与浓度98%的磷酸二氢铝溶液按质量比为2:1的比例混合均匀。
[0017]（4）随后加入相对于氧化铝空心球的质量分数30%的球形二氧化硅粉，混合均匀。
[0018]（5）将混合物倒入到20
×
20
×
20mm的六联水泥快速试模中成型。
[0019]（6）将成型的试样在烘箱中70℃保温24h，烘干固化。
[0020]（7）固化后的试样室温冷却脱模后放置到高温炉中加热，升温速率为5℃/min，持续升温到1500℃，进行保温4h的煅烧处理。
[0021]步骤（7）对照试验1，固化后的试样室温冷却脱模后放置到高温炉中加热，升温速率为5℃/min，持续升温到1400℃，进行保温4h的煅烧处理；步骤（7）对照试验2，固化后的试样室温冷却脱模后放置到高温炉中加热，升温速率为5℃/min，持续升温到1400℃，进行保温4h的煅烧处理。
[0022]发现：本实施例中，其他条件一致的情况下，在1500摄氏度下进行煅烧时，得到的浮力材料抗压强度最强。
[0023]实施例3：一种耐温1500摄氏度的浮力材料，所述浮力材料经过下列步骤制备：1）用蒸馏水分别清洗粒径为0.50mm,1.00mm, 2.00mm氧化铝空心球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐温1500摄氏度的浮力材料的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：（1）用蒸馏水分别清洗粒径为0.50mm、1.00mm、 2.00mm氧化铝空心球，然后放置到烘箱中，70℃烘干4h；（2）将上述三种粒径的氧化铝空心球烘干后按2:1:2的质量比混合均匀；（3）将上述混合均匀的氧化铝空心球与浓度98%的磷酸二氢铝溶液按质量比为2:1的比例混合均匀；（4）随后加入相对于氧化铝空心球的质量分数30%
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50%的球形二氧化硅粉，相对于氧化铝空心球的质量分数0
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6%的氧化硼助溶剂和相对于氧化铝空心球的质量分数0
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12%的短切莫来石纤维，混合均匀；（5）将步骤（4）得到的混合物倒入到20
×
20
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20mm的六联水泥快速试模中成型；（6）将成型的试样在烘箱中70℃保温24h，烘干固化；（7）固化后的试样室温冷却脱模后放置到高温炉中，持续升温到1500℃，保温4h煅烧处理，自然冷却后得到耐温1500摄氏度的浮力材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述浓度98%的磷酸二氢铝溶液为浓度98%的磷酸二氢铝溶液。3.根据权利要求2所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭安然，张军军，刘家臣，
申请(专利权)人：天津大学青岛海洋工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：