納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耐火材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料。
【背景技術(shù)】
[0002]輕質(zhì)耐火澆注料根據(jù)使用溫度的不同可分為三大類(lèi)。一是普通隔熱材料，其使用溫度通常低于1200°C ;二是高級(jí)隔熱材料，使用溫度通常高于1500°C，；三是介于前述二者之間的隔熱材料，其使用溫度在1200?1500°C之間。其中，第三類(lèi)隔熱耐火材料在鋼鐵與石化行業(yè)應(yīng)用得更為廣泛。通?？墒褂玫哪突鸩牧现饕獮锳1203-Si02系材料，但這類(lèi)耐火材料在石化行業(yè)使用時(shí)，由于所處還原氣氛或堿性環(huán)境的影響，會(huì)導(dǎo)致耐火材料的損毀加劇，從而使得材料的使用壽命降低。另外，由于傳統(tǒng)的輕質(zhì)耐火澆注料中氣孔尺寸較大，孔徑多處于毫米級(jí)，這樣當(dāng)該材料在高溫環(huán)境中使用時(shí)，由于輻射傳熱與對(duì)流傳熱的加劇，會(huì)使耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)升高，進(jìn)而降低了耐火材料的隔熱保溫效果，增大了熱能的流失，力口大了生產(chǎn)成本。
[0003]為此，需要開(kāi)發(fā)新型的適用于輕質(zhì)耐火澆注料的高性能耐火骨料，使其能夠在高溫還原氣氛與堿性環(huán)境中穩(wěn)定使用，且材料內(nèi)部的氣孔孔徑要盡可能低，以利于提高材料使用壽命并降低能耗的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，針對(duì)以上所述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料。
[0005]一種納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，包括下述重量份數(shù)的原料:30?40份骨料，60?70份粉料，5?10份外加劑，所述骨料由石墨、鎂砂、氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球及碳化硅組成；所述粉料由α?Al2 03粉、納米氧化鋅、碳納米管組成；所述外加劑由羧甲基纖維素、六偏磷酸鈉組成。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)效果是:鎂砂在高溫下，獲得氧化鎂、二氧化硅，氧化鋁與氧化鎂反應(yīng)并進(jìn)行煅燒生成鎂鋁尖晶石，納米氧化鋅通過(guò)鋅離子與鎂離子的置換形成固液相，產(chǎn)生鎂離子空位，進(jìn)而有利于氧化鋁與氧化鎂反應(yīng)以生成鎂鋁尖晶石，生成的鎂鋁尖晶石與石墨、氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球、碳化硅、碳納米管緊密結(jié)合，碳納米管能夠吸附澆注料中的物質(zhì)進(jìn)一步增強(qiáng)耐火澆注料的機(jī)械強(qiáng)度，由于氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球的存在，使得納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料更加輕質(zhì)且具有耐腐蝕功能。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是將一定比例的骨料、粉料及外加劑進(jìn)行混合獲得納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料。具體的講:
一種納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，包括下述重量份數(shù)的原料:30?40份骨料，60?70份粉料，5?10份外加劑，所述骨料由石墨、鎂砂、氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球及碳化硅組成；所述粉料由α?Al2 O3粉、納米氧化鋅、碳納米管組成；所述外加劑由羧甲基纖維素、六偏磷酸鈉組成。其中，鎂砂在高溫下，獲得氧化鎂、二氧化硅，氧化鋁與氧化鎂反應(yīng)并進(jìn)行煅燒生成鎂鋁尖晶石，納米氧化鋅通過(guò)鋅離子與鎂離子的置換形成固液相，產(chǎn)生鎂離子空位，進(jìn)而有利于氧化鋁與氧化鎂反應(yīng)以生成鎂鋁尖晶石，生成的鎂鋁尖晶石與石墨、氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球、碳化硅、碳納米管緊密結(jié)合，碳納米管能夠吸附澆注料中的物質(zhì)進(jìn)一步增強(qiáng)耐火澆注料的機(jī)械強(qiáng)度，由于氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球的存在，使得納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料更加輕質(zhì)且具有耐腐蝕功能。
[0008]進(jìn)一步的，骨料為35份，粉料為65份，外加劑為8份；骨料包括粗骨料、中骨料、細(xì)骨料，粗骨料的顆粒直徑為2?3mm，中骨料的顆粒直徑為I?2mm，細(xì)骨料的顆粒直徑為
0.1?0.8mm，其中，氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球?yàn)榇止橇?，石墨為中骨料，鎂砂為細(xì)骨料，例如骨料中粗骨料、中骨料、細(xì)骨料的重量份數(shù)為粗骨料30份、中骨料20份、細(xì)骨料50份。
[0009]進(jìn)一步的，所述粉料中的α?Al2 O3粉、納米氧化鋅、碳納米管的重量份數(shù)為:α?Al2 O3粉60份、納米氧化鋅20份、碳納米管20份；所述外加劑中羧甲基纖維素、六偏磷酸鈉的重量份數(shù)為:羧甲基纖維素60份、六偏磷酸鈉40份。
[0010]以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即大凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及發(fā)明說(shuō)明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，其特征在于:包括下述重量份數(shù)的原料:30?40份骨料，60?70份粉料，5?10份外加劑，所述骨料由石墨、鎂砂、氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球及碳化硅組成；所述粉料由α?Al2 O3粉、納米氧化鋅、碳納米管組成；所述外加劑由羧甲基纖維素、六偏磷酸鈉組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，其特征在于:骨料為35份，粉料為65份，外加劑為8份；骨料包括粗骨料、中骨料、細(xì)骨料，粗骨料的顆粒直徑為2?3mm，中骨料的顆粒直徑為I?2mm，細(xì)骨料的顆粒直徑為0.1?0.8mm，其中，氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球?yàn)榇止橇?，石墨為中骨料，鎂砂為細(xì)骨料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，其特征在于:骨料中粗骨料、中骨料、細(xì)骨料的重量份數(shù)為粗骨料30份、中骨料20份、細(xì)骨料50份。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，其特征在于:所述粉料中的α?Al2 O3粉、納米氧化鋅、碳納米管的重量份數(shù)為:α?Al2 O3粉60份、納米氧化鋅20份、碳納米管20份。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，其特征在于:所述外加劑中羧甲基纖維素、六偏磷酸鈉的重量份數(shù)為:羧甲基纖維素60份、六偏磷酸納40份。
【專(zhuān)利摘要】一種納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料，包括下述重量份數(shù)的原料：30～40份骨料，60～70份粉料，5～10份外加劑，所述骨料由石墨、鎂砂、氧化鋁空心球、氧化鋯鋁空心球及碳化硅組成；所述粉料由α～Al2O3粉、納米氧化鋅、碳納米管組成；所述外加劑由羧甲基纖維素、六偏磷酸鈉組成。
【IPC分類(lèi)】C04B35/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105565825
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410523019
【發(fā)明人】穆祥, 王西來(lái), 董偉勝
【申請(qǐng)人】寧夏天縱泓光余熱發(fā)電技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月8日