国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      一種氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法

      文檔序號:1901663閱讀:256來源:國知局
      一種氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法。本發(fā)明以高鋁(礬土、莫來石、紅柱石)顆粒,碳化硅顆粒和細(xì)粉、礬土細(xì)粉、剛玉細(xì)粉、氧化鋁微粉、純鋁酸鈣水泥、二氧化硅微粉、硅粉,添加減水劑加水?dāng)嚢杈鶆虺赡嗔?,?jīng)振動澆注成型,制成坯體,在氮?dú)鈿夥障峦ㄟ^高溫原位反應(yīng)制備出氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件。本發(fā)明制備的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件具有耐剝落性好、成本低和壽命高等特點(diǎn),可替代目前水泥回轉(zhuǎn)窯的窯口和噴煤管用的高鋁碳化硅澆注料。
      【專利說明】一種氧氮化娃結(jié)合高紹—碳化娃預(yù)制件的制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于煉鋼用耐火材料【技術(shù)領(lǐng)域】,具體說是涉及一種以高鋁顆粒(礬土、莫來石、紅柱石),碳化硅顆粒和細(xì)粉、礬土細(xì)粉、剛玉細(xì)粉、氧化鋁微粉、純鋁酸鈣水泥、二氧化硅微粉、硅粉,添加減水劑加水?dāng)嚢杈鶆虺赡嗔?,?jīng)振動澆注成型,制成坯體,在氮?dú)鈿夥障峦ㄟ^高溫氮化工藝制備氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯窯口等部位由于處于高溫、水泥熟料沖刷、磨損、急冷急熱等惡劣的環(huán)境下,且處于端口的特殊部位,容易產(chǎn)生機(jī)械變形、剝落,對耐火材料提出了更高的要求。目前使用的耐火澆注料由于抗熱震性能差、高溫?zé)釕B(tài)強(qiáng)度低,使用過程中易產(chǎn)生開裂而剝落,使用周期短,窯口部位僅為6個月左右,噴煤管部位為61月,因此開發(fā)一種大型干法水泥回轉(zhuǎn)窯窯口等部位用優(yōu)質(zhì)高性能耐火澆注料,使其使用壽命能夠與燒成帶用耐火磚壽命相匹配,以滿足當(dāng)前水泥窯迫切之需。氧氮化硅(Si2N2O)是一種耐高溫陶瓷材料,具有優(yōu)良的抗熱震性能,抗氧化性、高溫強(qiáng)度和耐熔融的非鐵金屬液侵蝕等特性。
      [0003]中國專利名稱為:“氮化硅結(jié)合剛玉預(yù)制件及制備方法”的文獻(xiàn)(中國專利號:CN201110198041.2 )提供了一種氮化硅結(jié)合剛玉預(yù)制件的制備方法,是剛玉顆粒及細(xì)粉、水合氧化鋁、氧化鋁微粉、單質(zhì)硅粉為原料,經(jīng)高溫氮化制備。其特征是以剛玉為主要原料,其物相為剛玉和氮化硅。
      [0004]中國專利名稱為:“剛玉-氮化硅-碳化硅復(fù)合澆注料”的文獻(xiàn)(中國專利號:CN200710193011.6 )提供了 一種用于煉鐵高爐風(fēng)口帶用剛玉-氮化硅-碳化硅復(fù)合澆注料,是由剛玉、氮化硅、碳化硅、鋁酸鹽水泥、金屬鋁粉、金屬硅、氧化硅微粉、氧化鋁微粉、聚丙烯纖維混合而成。其特征是加入預(yù)合成好的氮化硅。
      [0005]文章名為“原位生成非氧化物對剛玉基澆注料性能的影響”的文獻(xiàn)(耐火材料2012,46 (4 ):278-280)提供了一種非氧化物(β-SiAlON、O’ -SiAlON 和 a-Si3N4)結(jié)合剛玉澆注料的制備方法,其主要原料為板狀剛玉、電熔白剛玉細(xì)粉、碳化硅細(xì)粉、a -Al2O3微粉、SiO2微粉、硅粉、純鋁酸鈣水泥,其特征是以板狀剛玉為顆粒,非氧化物為β-SiAlON、O’ -SiAlON 和 a -Si3N4。
      [0006]目前尚沒有檢索到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件方面的文獻(xiàn)與公開發(fā)明專利。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0007]本發(fā)明的目的正是為了提供一種以高鋁顆粒(礬土、莫來石、紅柱石),碳化硅顆粒和細(xì)粉、礬土細(xì)粉、剛玉細(xì)粉、氧化鋁微粉、純鋁酸鈣水泥、二氧化硅微粉、硅粉,添加減水劑加水?dāng)嚢杈鶆虺赡嗔?,?jīng)振動澆注成型,制成坯體,在氮?dú)鈿夥障峦ㄟ^高溫原位反應(yīng)制備出氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件。
      [0008]本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):本發(fā)明氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法包括以下步驟:
      a、按重量份取礬土顆粒45~70份、莫來石顆粒0-22份、紅柱石顆粒0-18份、礬土細(xì)粉0-8份、剛玉細(xì)粉0-10份、碳化硅顆粒及細(xì)粉5-12份、純鋁酸鈣水泥I飛份、二氧化硅微粉0-6份、氧化鋁微粉3~8份和硅粉3-10份,以及上述原料重量份之和的0.05-0.30份減水劑,將上述原料均勻混合,并加水?dāng)嚢杈鶆蚝笳駝訚沧⒊尚?,制成預(yù)制件坯體;
      b、將a步驟制備的預(yù)制件坯體置于25-50°C的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)12_24h后脫模,在300°C的條件下進(jìn)行干燥處理,之后自然冷卻到室溫;
      C、將經(jīng)b步驟處理后的預(yù)制件坯體置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在純度> 99.9%的流動氮?dú)鈿夥障?,?0-150°C /小時(shí)的速率升溫至115(Tll80°C,保溫l_8h ;以20-100°C /小時(shí)的速率升溫至1220-1260°C,保溫2-10小時(shí);以20-100°C /小時(shí)的速率繼續(xù)升溫至1350°C保溫1-8小時(shí);最后以30-120°C /小時(shí)的速率升溫至1370_1480°C,保溫3_12小時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)?,繼續(xù)冷卻至室溫后,即得到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件,預(yù)制件中氧氮化硅的重量份數(shù)為8-35%。
      [0009]在本發(fā)明中,由礬土顆粒、莫來石顆粒、紅柱石顆粒共同構(gòu)成的顆粒料中,粒徑為8-lmm粗顆粒的重量百分比為64~72%、粒徑為1-0.08mm的中顆粒的重量百分比為28~36% ;所述細(xì)粉的粒徑小于0.088mm ;所述微粉的粒徑小于5 μ m。
      [0010]本發(fā)明所述的硅粉純度的重量比為:Si>98.0% ;所述的碳化硅顆粒和細(xì)粉純度的重量比為:SiC≥95%,其中顆粒的重量百分比為0-40%、細(xì)粉的重量百分比為60~100%。
      [0011]本發(fā)明的有益效果如下:
      1、工藝簡單可行,與現(xiàn)用預(yù)制件的生產(chǎn)工藝相同。
      [0012]2、用本發(fā)明制備氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的理化指標(biāo)為:體積密度為
      2.75~2.90g/cm3,顯氣孔率為15~22%,常溫抗折強(qiáng)度為13~25MPa,1400°C高溫抗折強(qiáng)度為4~12ΜΡβ, 1100°C熱震水冷次數(shù)大于20次,物相為剛玉、莫來石、碳化硅和氧氮化硅。
      [0013]3.用本發(fā)明制備的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件,具有成本低、抗熱剝落性和抗氧化能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。
      【具體實(shí)施方式】
      [0014]本發(fā)明氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法包括以下步驟:
      a、按重量份取礬土顆粒45~70份、莫來石顆粒0-22份、紅柱石顆粒0-18份、礬土細(xì)粉0-8份、剛玉細(xì)粉0-10份、碳化硅顆粒及細(xì)粉5-12份、純鋁酸鈣水泥I飛份、二氧化硅微粉0-6份、氧化鋁微粉3~8份和硅粉3-10份,以及上述原料重量份之和的0.05-0.30份減水劑,將上述原料均勻混合,并加水?dāng)嚢杈鶆蚝笳駝訚沧⒊尚停瞥深A(yù)制件坯體;
      b、將a步驟制備的預(yù)制件坯體置于25-50°C的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)12_24h后脫模,在300°C的條件下進(jìn)行干燥處理,之后自然冷卻到室溫;
      C、將經(jīng)b步驟處理后的預(yù)制件坯體置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在純度> 99.9%的流動氮?dú)鈿夥障?,?0-150°C /小時(shí)的速率升溫至115(Tll80°C,保溫l_8h ;以20-100°C /小時(shí)的速率升溫至1220-1260°C,保溫2-10小時(shí);以20-100°C /小時(shí)的速率繼續(xù)升溫至1350°C保溫1-8小時(shí);最后以30-120°C /小時(shí)的速率升溫至1370_1480°C,保溫3_12小時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)?,繼續(xù)冷卻至室溫后,即得到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件,預(yù)制件中氧氮化硅的重量份數(shù)為8-35%。
      [0015]在本發(fā)明中,由礬土顆粒、莫來石顆粒、紅柱石顆粒共同構(gòu)成的顆粒料中,粒徑為8-lmm粗顆粒的重量百分比為64~72%、粒徑為1-0.08mm的中顆粒的重量百分比為28~36% ;所述細(xì)粉的粒徑小于0.088mm ;所述微粉的粒徑小于5 μ m。
      [0016]本發(fā)明所述的硅粉純度的重量比為:Si>98.0% ;所述的碳化硅顆粒和細(xì)粉純度的重量比為:SiC≥95%,其中顆粒的重量百分比為0-40%、細(xì)粉的重量百分比為6(T100%。
      [0017]本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步描述:
      實(shí)施例1:
      按重量份數(shù),將白剛玉細(xì)粉6份、硅粉8份,碳化硅細(xì)粉5份、氧化鋁微粉8份、純鋁酸鈣水泥3份、減水劑0.15份(外加)放置于球磨罐中,干混均勻得到混合粉體;依次將55份礬土粗顆粒、15份礬土中顆粒加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3-5min,再將混合粉體加入攪拌機(jī),攪拌均勻,加水混合均勻成泥料,將其放入模具,振動澆注成型,養(yǎng)護(hù)24h后脫模,再經(jīng)300°C干燥后得到預(yù)制件坯體。
      [0018]將上述材料置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在流動氮?dú)?純度不低于99.9%)氣氛下,以80°C /小時(shí)的速率升溫至11501:,保溫4小時(shí);以601: /小時(shí)的速率升溫至1230°C保溫5小時(shí);以50°C /小時(shí)的速率升溫至1350°C保溫4小時(shí);最后以60°C /小時(shí)的速率升溫至1400°C保溫8小時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)?,繼續(xù)冷卻至室溫后即得到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件。
      [0019]經(jīng)XRD分析,產(chǎn)物的物相組成為:剛玉、莫來石、碳化硅和氧氮化硅,其中氧氮化硅的相對含量為25%。所制備的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件體積密度為2.85g/cm3,顯氣孔率為19%,常溫抗折強(qiáng)度為18MPa,1400°C保溫0.5h時(shí)的高溫抗折強(qiáng)度為8MPa,1100°C水冷熱震次數(shù)>20次。
      [0020]實(shí)施例2:
      按重量份數(shù),將礬土細(xì)粉5份、硅粉6份、碳化硅細(xì)粉6份、純鋁酸鈣水泥3份、氧化鋁微粉6份、二氧化硅微粉4份、減水劑0.20份(外加)、放置于球磨罐中,干混均勻得到混合粉體;依次將50份礬土粗顆粒、16份莫來石中顆粒、4份碳化硅中顆粒加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3-5min,再將混合粉體加入攪拌機(jī),攪拌均勻,加水混合均勻成泥料,將其放入模具,振動澆注成型,養(yǎng)護(hù)24h后脫模,再經(jīng)30(TC干燥后得到坯體。
      [0021]將上述材料置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在流動氮?dú)?純度不低于99.9%)氣氛下,以100°C /小時(shí)的速率升溫至1150°C,保溫2小時(shí);以90°C /小時(shí)的速率升溫至1250°C保溫6小時(shí);以600C /小時(shí)的速率升溫至1350°C保溫4小時(shí);最后以50°C /小時(shí)的速率升溫至1420°C保溫10小時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)?,繼續(xù)冷卻至室溫后即得到氮化硅結(jié)合剛玉預(yù)制件。
      [0022]經(jīng)XRD分析,產(chǎn)物的物相組成為:剛玉、莫來石、碳化硅和氧氮化硅,其中氧氮化硅的相對含量為16%。所制備的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的體積密度為2.88g/cm3,顯氣孔率20%,常溫抗折強(qiáng)度為17MPa,1400°C保溫0.5h時(shí)的高溫抗折強(qiáng)度為6MPa,1100°C水冷熱震次數(shù)>20次。
      [0023]實(shí)施例3:
      按重量份數(shù),將剛玉細(xì)粉8份、硅粉5份、碳化硅細(xì)粉5份、氧化鋁微粉8份、純鋁酸鈣水泥1份、二氧化硅微粉5份、減水劑0.2份(外加)放置于球磨罐中,干混均勻得到混合粉體;依次將30份礬土粗顆粒、20莫來石粗顆粒、18份礬土中顆粒加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3-5min,再將混合粉體加入攪拌機(jī),攪拌均勻,加水混合均勻成泥料,將其放入模具,振動澆注成型,養(yǎng)護(hù)24h后脫模,再經(jīng)30(TC干燥后得到預(yù)制件坯體。
      [0024]將上述材料置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在流動氮?dú)?純度不低于99.9%)氣氛下,以80°C /小時(shí)的速率升溫至1150°C,保溫2小時(shí);以40°C /小時(shí)的速率升溫至1250°C保溫8小時(shí);以60°C /小時(shí)的速率升溫至1350°C保溫3小時(shí);最后以60°C /小時(shí)的速率升溫至1450°C保溫8小時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)?,繼續(xù)冷卻至室溫后即得到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件。
      [0025]經(jīng)XRD分析,產(chǎn)物的物相組成為:剛玉、莫來石、碳化硅和氧氮化硅,其中氧氮化硅的相對含量為18%。所制備的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的體積密度為2.78g/cm3,顯氣孔率18%,常溫抗折強(qiáng)度為16MPa,1400°C保溫0.5h時(shí)的高溫抗折強(qiáng)度為5MPa,1100°C水冷熱震次數(shù)>20次。
      [0026]實(shí)施例4:
      按重量份數(shù),將剛玉細(xì)粉8份、硅粉10份、碳化硅細(xì)粉5份、氧化鋁微粉6份、二氧化硅微粉4份、純鋁酸鈣水泥2份、減水劑0.20份(外加)放置于球磨罐中,干混均勻得到混合粉體;依次將50份礬土粗顆粒、15份紅柱石中顆粒加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3-5min,再將混合粉體加入攪拌機(jī),攪拌均勻,加水混合均勻成泥料,將其放入模具,振動澆注成型,養(yǎng)護(hù)24h后脫模,再經(jīng)300°C干燥后得到坯體。
      [0027]將上述材料置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在流動氮?dú)?純度不低于99.9%)氣氛下,以100°C /小時(shí)的速率升溫至1150°C,保溫2小時(shí);以90°C /小時(shí)的速率升溫至1260°C保溫6小時(shí);以500C /小時(shí)的速率升溫至1350°C保溫4小時(shí);最后以50°C /小時(shí)的速率升溫至1460°C保溫10小時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)?,繼續(xù)冷卻至室溫后即得到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件。
      [0028]經(jīng)XRD分析,產(chǎn)物的物相組成為:剛玉、莫來石、碳化硅和氧氮化硅,其中氧氮化硅的相對含量為30%。所制備的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的體積密度2.80g/cm3,顯氣孔率21%,常溫抗折強(qiáng)度為15MPa,1400°C保溫0.5h時(shí)的高溫抗折強(qiáng)度為lOMPa,IIOO0CyjC冷熱震次數(shù)>20次。
      [0029]實(shí)施例5:
      按重量份數(shù),將剛玉細(xì)粉6份、硅粉4份、碳化硅細(xì)粉8份、純鋁酸鈣水泥4份、氧化鋁微粉7份、二氧化硅微粉5份、減水劑0.20份(外加)放置于球磨罐中,干混均勻得到混合粉體;依次將30份礬土粗顆粒、20份莫來石粗顆粒、16份紅柱石中顆粒加入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌3-5min,再將混合粉體加入攪拌機(jī),攪拌均勻,加水混合均勻成泥料,將其放入模具,振動澆注成型,養(yǎng)護(hù)24h后脫模,再經(jīng)30(TC干燥后得到坯體。
      [0030]將上述材料置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在流動氮?dú)?純度不低于99.9%)氣氛下,以120°C /小時(shí)的速率升溫至1150°C,保溫I小時(shí);以90°C /小時(shí)的速率升溫至1240°C保溫6小時(shí);以500C /小時(shí)的速率升溫至1350°C保溫4小時(shí);最后以50°C /小時(shí)的速率升溫至1380°C保溫12小 時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)?,繼續(xù)冷卻至室溫后即得到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件。[0031] 經(jīng)XRD分析,產(chǎn)物的物相組成為:剛玉、莫來石、碳化硅和氧氮化硅,其中氧氮化硅的相對含量為12%。所制備的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的體積密度為2.84g/cm3,顯氣孔率為17%,常溫抗折強(qiáng)度為20MPa,1400°C保溫0.5h時(shí)的高溫抗折強(qiáng)度為6MPa,1100°C水冷熱震次數(shù)>20次。
      【權(quán)利要求】
      1.一種氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟: a、按重量份取礬土顆粒45~70份、莫來石顆粒0-22份、紅柱石顆粒0-18份、礬土細(xì)粉0-8份、剛玉細(xì)粉0-10份、碳化硅顆粒及細(xì)粉5-12份、純鋁酸鈣水泥I飛份、二氧化硅微粉0-6份、氧化鋁微粉3~8份和硅粉3-10份,以及上述原料重量份之和的0.05-0.30份減水劑,將上述原料均勻混合,并加水?dāng)嚢杈鶆蚝笳駝訚沧⒊尚停瞥深A(yù)制件坯體; b、將a步驟制備的預(yù)制件坯體置于25-50°C的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)12_24h后脫模,在300°C的條件下進(jìn)行干燥處理,之后自然冷卻到室溫; C、將經(jīng)b步驟處理后的預(yù)制件坯體置于氮化爐中進(jìn)行氮化燒成,在純度> 99.9%的流動氮?dú)鈿夥障?,?0-150°C /小時(shí)的速率升溫至115(Tll80°C,保溫l_8h ;以20-100°C /小時(shí)的速率升溫至1220-1260°C,保溫2-10小時(shí);以20-100°C /小時(shí)的速率繼續(xù)升溫至1350°C保溫1-8小時(shí);最后以30-120°C /小時(shí)的速率升溫至1370_1480°C,保溫3_12小時(shí);冷卻至600°C時(shí)關(guān)閉氮?dú)猓^續(xù)冷卻至室溫后,即得到氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件,預(yù)制件中氧氮化硅的重量份數(shù)為8-35%。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法,其特征在于:由礬土顆粒、莫來石顆粒、紅柱石顆粒共同構(gòu)成的顆粒料中,粒徑為8-1_粗顆粒的重量百分比為64~72%、粒徑為1-0.08mm的中顆粒的重量百分比為28~36% ;所述細(xì)粉的粒徑小于0.088mm ;所述微粉的粒徑小于5 μ m。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法,其特征在于:所述硅粉純度的重量比為:Si>98.0%。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧氮化硅結(jié)合高鋁-碳化硅預(yù)制件的制備方法,其特征在于:碳化硅顆粒和細(xì)粉純度的重量比為=SiC≥95%,其中顆粒的重量百分比為0-40%、細(xì)粉的重量百分比為6(T100%。
      【文檔編號】C04B35/66GK103896610SQ201410087226
      【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
      【發(fā)明者】賈全利, 劉新紅, 張舉, 趙飛, 孫庚辰, 李富朝 申請人:鄭州大學(xué)
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
      1