一种高热震低蠕变莫来石基高温复相材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高热震低蠕变莫来石基高温复相材料及其制备方法，莫来石基高温复相材料的原料按重量份计，包括：烧结莫来石M60 30

【技术实现步骤摘要】
一种高热震低蠕变莫来石基高温复相材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种莫来石基材料及其制备方法，尤其涉及一种高热震低蠕变的莫来石基高温复相材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]新时期耐火材料的发展围绕着长寿化、轻量化、节能化的方向逐步展开与推进。目前，市场上出现的莫来石耐火制品主要有莫来石
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刚玉制品、红柱石
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莫来石制品、莫来石
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碳化硅制品等。其中，莫来石
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刚玉制品的强度高，化学稳定性好，但其热震稳定性差，在急冷急热的环境中容易发生开裂、剥落等现象，影响使用寿命；红柱石
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莫来石制品的强度则略低于莫来石
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刚玉制品，且其制品的表面容易出现黑斑、起泡、裂纹和熔洞等外观缺陷，显气孔率也居高不下，材料的抗侵蚀性能受到影响；莫来石
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碳化硅则综合了莫来石
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刚玉和红柱石
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莫来石制品的各种优点，强度高、抗蠕变性能和抗热震性能好，气孔率低，抗侵蚀能力强。但其烧结温度高，使用过程中容易氧化，影响其高温性能，且价格昂贵，影响了使用和推广。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术旨在提供一种使用寿命长、烧成温度低、强度较高且气孔率低的高热震低蠕变的莫来石基高温复相材料，并且，本专利技术还提供了该莫来石基高温复相材料的制备方法。
[0004]技术方案：本专利技术所述的高热震低蠕变的莫来石基高温复相材料，原料按重量份计，包括：烧结莫来石M60颗粒25
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46份；特级矾土3
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8份；红柱石20
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45份；烧结刚玉5
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10份；氧化铝8
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12份；高岭土3
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8份；M60粉5
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8份；堇青石5
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8份；催化剂1
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2份；粘结剂2
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4份。
[0005]进一步地，所述烧结莫来石M60颗粒25
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46份具体包括：粒径为5
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3mm的烧结莫来石M60 5
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8份、粒径为3
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1mm的烧结莫来石M60 15
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25份和粒径为1
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0mm的烧结莫来石M60 5
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13份。
[0006]进一步地，所述特级矾土的粒径为3
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1mm，红柱石20
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45份具体包括：粒径为1
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0mm的红柱石10
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20份和粒径为200目的红柱石10
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25份，堇青石的粒径为100目，烧结刚玉的粒径为3
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1mm，氧化铝的粒径为325目，高岭土的粒径为200目，粘接剂为硅溶胶，催化剂为AlF3。
[0007]本专利技术所述的高热震低蠕变的莫来石基高温复相材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)先将烧结莫来石M60、特级矾土、红柱石、烧结刚玉混合搅拌，再加入粘结剂进行搅拌，最后把堇青石、氧化铝、高岭土、M60粉和催化剂预混后加入搅拌，将混合后的泥料进行困料处理；
[0009](2)困料结束后泥料进行机压成型和干燥处理；
[0010](3)干燥后的半成品进行高温烧成，烧成温度1395℃
±
10℃保温3h，即得莫来石基
高温复相材料。
[0011]进一步地，步骤(2)中，所述机压成型中材料的密度控制在2.59
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2.63g/cm3，干燥处理为：在100
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110℃干燥24
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36h。
[0012]进一步地，步骤(3)中，所述的高温烧成的方式为：先升温至380℃
±
10℃保温，再升温至750℃
±
10℃保温，再升温至980℃
±
10℃保温，最后升温至1395℃
±
10℃保温，然后随炉冷却，具体为：先以4℃/min升温至380℃
±
10℃保温30min，再6℃/min升温至750℃
±
10℃保温30min，再以6℃/min升温至980℃
±
10℃保温1h，最后以5℃/min升温至1395℃
±
10℃保温3h。
[0013]专利技术原理：本专利技术以烧结莫来石、特级矾土、红柱石、烧结刚玉、氧化铝、高岭土和堇青石为原料，外加一定的粘结剂和催化剂，烧结制备高热震低蠕变的莫来石高温复相材料，通过堇青石、红柱石、刚玉的最佳粒径及比例，在各种功能性物相的共同作用下，材料的性能从量变到质变的飞跃，得到价格低廉的低温烧成高热震低蠕变的莫来石高温复相材料。
[0014]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
[0015](1)本专利技术通过添加含氟催化剂，使莫来石晶体异常生长，生成莫来石晶须，通过晶须拔出、晶须侨联、裂纹偏转等作用机理，增强材料基质部分的性能，再通过添加红柱石、刚玉相，增强材料的高温力学性能和抗蠕变性能，最终制得的莫来石基材料具有优异的热震稳定性和高温抗蠕变能力；
[0016](2)本专利技术通过在莫来石材料中添加堇青石，使得材料的烧成温度相较于现有技术降低60℃
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100℃，通过低温烧结进行材料的制备方法，能够节省大量燃气资源，安全环保。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0018]实施例1：本专利技术所述的高热震低蠕变的莫来石基高温复相材料的原料按质量份计，具体见表1。
[0019]表1实施例1莫来石基高温复相材料的配方表
[0020]原料质量份粒径为5
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3mm的烧结莫来石M606份粒径为3
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1mm的烧结莫来石M6016份粒径为1
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0mm的烧结莫来石M606份粒径为3
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1mm的特矾土6份粒径为1
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0mm的红柱石15份粒径为200目的红柱石11份粒径为3
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1mm的烧结刚玉9份粒径为325目的氧化铝12份粒径为200目的高岭土4份粒径为200目的M60粉8份粒径为100目的堇青石7份
催化剂AlF32份硅溶胶4份
[0021]上述材料的制备方法包括以下步骤：
[0022](1)按表1配方中的原料及质量份，先将烧结莫来石M60颗粒、特矾土、红柱石、烧结刚玉放入行星式强制混合机中混合搅拌2min，再加入硅溶胶进行搅拌3min，最后把堇青石、氧化铝、高岭土、M60粉和催化剂预混后加入搅拌10min，将混合后的原料进行困料处理24h；粒径为5
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3mm的烧结莫来石M60、粒径为3
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1mm的烧结莫来石M60和粒径为1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高热震低蠕变的莫来石基高温复相材料，其特征在于，原料按重量份计，包括：烧结莫来石M60颗粒25
‑
46份；特级矾土3
‑
8份；红柱石20
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45份；烧结刚玉5
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10份；氧化铝8
‑
12份；高岭土3
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8份；M60粉5
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8份；堇青石5
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8份；催化剂1
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2份；粘结剂2
‑
4份。2.根据权利要求1所述的莫来石基高温复相材料，其特征在于，所述烧结莫来石M60 25
‑
46份具体包括：粒径为5
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3mm的烧结莫来石M60 5
‑
8份、粒径为3
‑
1mm的烧结莫来石M60 15
‑
25份和粒径为1
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0mm的烧结莫来石M60 5
‑
13份。3.根据权利要求1所述的莫来石基高温复相材料，其特征在于，所述特级矾土的粒径为3
‑
1mm。4.根据权利要求1所述的莫来石基高温复相材料，其特征在于，所述红柱石20
‑
45份具体包括：粒径为1
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0mm的红柱石10
‑
20份和粒径为200目的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石航，董良军，桑绍柏，程茜，
申请(专利权)人：宜兴市丁山耐火器材有限公司，
类型：发明
国别省市：