一种梯度结构镁铝锆复合耐火材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种梯度结构镁铝锆复合耐火材料及其制备方法，属于耐火材料技术领域。所述梯度结构镁铝锆复合耐火材料包括如下质量百分比的原料组成：70％～95％的镁铝尖晶石、5％～28％铝锆合金。将镁铝尖晶石、铝锆合金原料按配比称量，外加2％～5％的酚醛树脂结合剂，充分混炼均匀后压制成型，将生坯置于隧道窑中在150℃～200℃温度下干燥12～24小时，进一步在空气气氛、1350℃～1750℃温度下保温3～8小时高温烧成。本发明专利技术利用高温下铝锆合金对氧分压敏感特性构建梯度功能结构：在氧分压高的制品表面原位合成MgAl<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;‑Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;‑ZrO<subgt;2</subgt;复合致密层，可有效提高材料的抗侵蚀性能；在氧分压低的内部原位合成Al<subgt;2</subgt;Zr<subgt;3</subgt;C<subgt;4</subgt;和MgAlON增强相，可有效提高材料的强度及抗热震性能。本发明专利技术材料兼具优异的抗侵蚀性、抗热震性以及高的机械强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料，具体涉及一种梯度结构镁铝锆复合耐火材料及其制备方法。

技术介绍

1、耐火材料是高温工业的重要基础和支撑材料。高温服役过程中，耐火材料承受剧烈热冲击、复杂介质化学侵蚀和机械磨损等，必须兼顾优异的抗热震、抗侵蚀性以及高的机械强度。然而，耐火材料的关键服役性能之间往往相互制约，如：优异的抗侵蚀性能需要致密的结构，但这会牺牲材料的抗热震性能；优异的抗热震性能则需要一定量的气孔缓解热应力，但这会降低材料的强度，并可能加剧介质向材料内部的渗透和侵蚀。根据耐火制品冷、热面等不同区域服役微环境的不同，进行复合材料组成和梯度结构设计，实现关键服役性能分区增强，是发展高性能、长寿命和功能化先进耐火材料的重要方向。以连铸用钢包滑板、rh精炼炉内衬等耐火制品为例，其热面直接承受高温钢液的冲刷和侵蚀，要求其必须具有优异的抗冲刷侵蚀性能；而冷、热面温差极大，应力分布不均，制品内部的抗热震性则尤为重要。通过材料组成复合、结构梯度设计，开发具有“高抗侵蚀工作层—抗热震内部区”功能梯度特征的新型耐火材料已成为当前的研究热点。

2、镁铝尖晶石具有优异的高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种梯度结构的镁铝锆复合耐火材料，其特征在于，其外层为厚度0.1～5mm、气孔率≤5％的致密的MgAl2O4-Al2O3-ZrO2复合材料，其内部为气孔率为10％～20％的MgAl2O4-MgAlON-Al2Zr3C4-AlZr复合材料。

2.根据权利要求1所述的梯度结构的镁铝锆复合耐火材料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料组成：70％～95％的镁铝尖晶石、5％～30％的锆铝合金，外加2％～5％的酚醛树脂结合剂。

3.根据权利要求2所述的梯度结构镁铝锆复合耐火材料，其特征在于，所述镁铝尖晶石原料包括粒度为3～1mm和＜1mm的骨料和粒度为≤0.08mm的细...

【技术特征摘要】

1.一种梯度结构的镁铝锆复合耐火材料，其特征在于，其外层为厚度0.1～5mm、气孔率≤5％的致密的mgal2o4-al2o3-zro2复合材料，其内部为气孔率为10％～20％的mgal2o4-mgalon-al2zr3c4-alzr复合材料。

2.根据权利要求1所述的梯度结构的镁铝锆复合耐火材料，其特征在于，包括如下质量百分比的原料组成：70％～95％的镁铝尖晶石、5％～30％的锆铝合金，外加2％～5％的酚醛树脂结合剂。

3.根据权利要求2所述的梯度结构镁铝锆复合耐火材料，其特征在于，所述镁铝尖晶石原料包括粒度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晨红，冯立，李勇，白林，徐久林，卫康，王华新，孙加林，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：