一种导热浇注料及其制备方法技术

本发明专利技术属于浇注料技术领域。本发明专利技术提供了一种导热浇注料，包含如下质量份的组分：环氧树脂30～40份；硅化物10～20份；无机导热粉体15～20份；石墨烯8～15份；结合剂4～8份；分散剂3～5份；水50～60份。本发明专利技术还提供了一种导热浇注料的制备方法。本发明专利技术的导热浇注料分散均匀性好，气孔减少，导热性和力学性能良好，具有高导热率、高抗折强度和高抗压强度；本发明专利技术的导热浇注料能够承受高温物料冲击和高温液体环流冲涮，炉内高压，高温熔渣的化学侵蚀和渗透。渗透。

【技术实现步骤摘要】
一种导热浇注料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及浇注料
，尤其涉及一种导热浇注料及其制备方法。

技术介绍

[0002]浇注料又称耐火浇注料，是一种由耐火物质加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料，具有较高流动性，以浇注方式成型的不定形耐火材料。高炉或者矿热电炉是炼铁或冶炼铁合金的重要设备，高炉或矿热电炉在冶炼时炉内温度高达1500℃以上，炉缸工作层耐火浇注材料不但要承受高温，还容易受到高温液体环流冲涮、高温熔渣的化学侵蚀、高温渣铁的渗透等。
[0003]现有浇注料普遍存在耐磨性差、耐高温性能较差的问题，导致浇注料产品使用寿命不佳。有效降低炉缸工作层耐火材料的工作温度，不仅可延长炉缸的使用寿命，还能提高其使用安全性。加装冷却装置能通过有效的热传导作用带走炉缸耐火材料内衬的富余热量，使炉缸内衬的温度稳定，为此，炉缸内衬耐火材料必须要具备良好的导热性。石墨烯的导热率非常高，但是石墨烯在高分子中容易团聚，导致浇注料的力学性能和导热率显著下降，使用寿命缩短。同时，高导热材料中容易存在气孔较多的问题，降低了导热性能。
[0004]因此，研究开发一种提高石墨烯分散均匀性，提高浇注料的导热率、力学性能和耐腐蚀性，有效传导热量的导热浇注料，具有重要的研究价值和意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足提供一种导热浇注料及其制备方法，用以解决现有技术中浇注料导热率低、力学性能差、耐腐蚀性差的问题。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种导热浇注料，包含如下质量份的组分：
[0008][0009][0010]作为优选，所述硅化物包含质量比为3～6:1的碳化硅和氮化硅；所述硅化物的粒径为10～20μm。
[0011]作为优选，所述无机导热粉体包含棕刚玉、活性氧化铝和氧化镁中的一种或几种。
[0012]作为优选，所述无机导热粉体包含球形无机导热粉体和非球形无机导热粉体；所
述球形无机导热粉体和非球形无机导热粉体的质量比为2～3:4～5；所述球形无机导热粉体的粒径为8～12μm，所述非球形无机导热粉体的粒径为45～55μm。
[0013]作为优选，所述结合剂包含硅溶胶、铝酸盐水泥和羧甲基纤维素中的一种或几种。
[0014]作为优选，所述分散剂包含氟硼酸镍、三聚磷酸钠和酒石酸中的一种或几种。
[0015]本专利技术还提供了一种所述的导热浇注料的制备方法，包含如下步骤：
[0016]1)将硅化物、无机导热粉体和石墨烯混合，得到第一混合物；
[0017]2)将第一混合物、环氧树脂和分散剂混合，得到第二混合物；
[0018]3)将第二混合物、结合剂和水混合后进行干燥，得到导热浇注料。
[0019]作为优选，步骤1)所述混合的温度为25～40℃，时间为10～20min；步骤2)所述混合的温度为30～40℃，时间为15～25min；步骤1)和步骤2)所述混合在搅拌条件下进行，搅拌的速率为800～1200r/min。
[0020]作为优选，步骤3)所述干燥为在130～200℃下干燥15～25h后在350～500℃下干燥10～20h。
[0021]本专利技术的有益效果包括以下几点：
[0022]1)本专利技术的导热浇注料分散均匀性好，气孔减少，导热性和力学性能良好，具有高导热率、高抗折强度和高抗压强度。
[0023]2)本专利技术的导热浇注料能够承受高温物料冲击和高温液体环流冲涮，炉内高压，高温熔渣的化学侵蚀和渗透。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种导热浇注料，包含如下质量份的组分：
[0025][0026]本专利技术的导热浇注料包含30～40份环氧树脂，优选为32～37份，进一步优选为33～36份，更优选为34～35份。
[0027]本专利技术的导热浇注料包含10～20份硅化物，优选为12～17份，进一步优选为14～16份，更优选为15份。
[0028]本专利技术所述硅化物优选包含碳化硅和氮化硅，所述碳化硅和氮化硅的质量比优选为3～6:1，进一步优选为4～5:1；所述硅化物的粒径优选为10～20μm，进一步优选为12～18μm，更优选为14～16μm；所述碳化硅中，SiC的含量优选≥98％；氮化硅中，Si3N4的含量优选≥98％。
[0029]本专利技术的碳化硅是高导热、高耐火、高强度的耐火材料；硅化物提高了导热浇注料
的整体强度、抗渣性、耐冲刷性。
[0030]本专利技术的导热浇注料包含15～20份无机导热粉体，优选为16～19份，进一步优选为17～18份。
[0031]本专利技术所述无机导热粉体优选包含棕刚玉、活性氧化铝和氧化镁中的一种或几种；当无机导热粉体同时包含几种组分时，各组分优选以等质量比进行混合。
[0032]本专利技术的活性氧化铝中，Al2O3的含量优选≥99％；氧化铝具有微粉结合的作用，能改善浇注料的烧结性能；棕刚玉粉具有较高的强度、优良的导热性能和抗氧化性能，在高温下不变形，提高了浇注料的耐高温性、耐磨性、导热性和强度。
[0033]本专利技术所述无机导热粉体优选包含球形无机导热粉体和非球形无机导热粉体；所述球形无机导热粉体和非球形无机导热粉体的质量比优选为2～3:4～5，进一步优选为2.5:4.5；所述球形无机导热粉体的粒径优选为8～12μm，进一步优选为9～11μm，更优选为10μm；所述非球形无机导热粉体的粒径优选为45～55μm，进一步优选为47～52μm，更优选为49～50μm。
[0034]本专利技术的粒径较小的球形无机导热粉体填充在粒径较大的非球形无机导热粉体之间的空隙中，能够形成良好的导热链，显著提高了导热浇注料的抗冲击性能和导热性能，特定比例的球形无机导热粉体和非球形无机导热粉体混合使浇注料的散热性能良好，降低了浇注料体系的粘度，有效防止了粉体的沉降，保证了浇注料固化后的质量。
[0035]本专利技术的导热浇注料包含8～15份石墨烯，优选为10～13份，进一步优选为11～12份。
[0036]本专利技术的石墨烯具有优异的导热率，导热率高达5300W/(m
·
K)，碳化硅的加入能够提高石墨烯在树脂中的分散性和导热率；本专利技术的硅化物、无机导热粉体和石墨烯的导热系数较高，共同提高浇注料的导热性。
[0037]本专利技术的导热浇注料包含4～8份结合剂，优选为5～7份，进一步优选为6份。
[0038]本专利技术所述结合剂优选包含硅溶胶、铝酸盐水泥和羧甲基纤维素中的一种或几种；当结合剂同时包含几种组分时，各组分优选以等质量比进行混合；所述铝酸盐水泥优选为铝酸钙水泥。
[0039]本专利技术的结合剂和硅化物共同提高浇注料的强度，充分满足施工需要，并且减少了水分的排出对碳质材料造成的影响；无机导热粉体和结合剂使得浇注料具有良好的耐火性能，保持了很好的耐压性能和耐磨性能。
[0040]本专利技术的导热浇注料包含3～5份分散剂，优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导热浇注料，其特征在于，包含如下质量份的组分：2.根据权利要求1所述的导热浇注料，其特征在于，所述硅化物包含质量比为3～6:1的碳化硅和氮化硅；所述硅化物的粒径为10～20μm。3.根据权利要求1或2所述的导热浇注料，其特征在于，所述无机导热粉体包含棕刚玉、活性氧化铝和氧化镁中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的导热浇注料，其特征在于，所述无机导热粉体包含球形无机导热粉体和非球形无机导热粉体；所述球形无机导热粉体和非球形无机导热粉体的质量比为2～3:4～5；所述球形无机导热粉体的粒径为8～12μm，所述非球形无机导热粉体的粒径为45～55μm。5.根据权利要求4所述的导热浇注料，其特征在于，所述结合剂包含硅溶胶、铝酸盐水泥和羧甲基纤维素中的一种或几种。6.根据权利要求4或5所述的导热浇注料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩涛，靳秀芝，
申请(专利权)人：韩涛，
类型：发明
国别省市：