一种六铝酸钙复相材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111574214A(43)申请公布日2020.08.25(21)申请号202010254679.2(22)申请日2020.04.02(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人侯新梅徐林超王恩会陈俊红康俊一李斌(74)专利代理机构北京中强智尚知识产权代理有限公司11448代理人黄耀威(51)Int.Cl.C04B35/44(2006.01)C04B35/66(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种六铝酸钙复相材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种六铝酸钙复相材料及其制备方法，其方法包括：将铝粉、氧化铝粉和氧化钙粉放入高能球磨机中球磨，获得混合粉末；将所述混合粉末与结合剂混合后，经机压成型获得生坯；将所述生坯放入高温气氛炉中，在氮气气氛下，对所述生坯进行埋碳烧结，获得含六铝酸钙/氮氧化铝的六铝酸钙复相材料。本发明通过引入AlON来改善六铝酸钙材料的性能，可以在保证六铝酸钙材料化学稳定性的基础上，能使其材料致密度和抗渣侵蚀能力大大提升。同时，在制备六铝酸钙复相耐火材料的过程中，通过将铝粉直接氮化生成氮化铝作为氮源，并通过一部分铝粉充当还原剂，保证六铝酸钙AlON复相材料的纯度。CN111574214ACN111574214A权利要求书1/1页1.一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，包括：将铝粉、氧化铝粉和氧化钙粉放入高能球磨机中球磨，获得混合粉末；将所述混合粉末与结合剂混合后，经机压成型获得生坯；将所述生坯放入高温气氛炉中，在氮气气氛下，对所述生坯进行埋碳烧结，获得含六铝酸钙/氮氧化铝的六铝酸钙复相材料。2.根据权利要求1所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，在将铝粉、氧化铝粉和氧化钙粉放入高能球磨机中球磨时，包括：将铝粉、氧化铝粉和氧化钙粉按重量比为1：102-181：9-16放入高能球磨机中，再向高能球磨机中加入无水乙醇；将高能球磨机的球磨转速控制在230-250rpm/min，球磨12h后，将混合得到的浆料烘干，即可获得混合粉末。3.根据权利要求2所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，在对铝粉、氧化铝粉和氧化钙粉进行球磨时，高能球磨机中的球、混合粉末和无水乙醇的质量比为5-7：0.5-2：1-3。4.根据权利要求1所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，在将所述混合粉末与结合剂混合前，还包括：对所述混合粉末进行破碎处理，使所述混合粉末的粒径小于200目。5.根据权利要求1所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，在对所述生坯进行埋碳烧结时，烧结温度为1700-1750℃，并在该温度下保温1-3h，然后使所述生坯随炉冷却，获得含六铝酸钙/氮氧化铝的六铝酸钙复相材料。6.根据权利要求1所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉的粒度为0.5-6μm。7.根据权利要求1所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，所述氧化钙粉的粒度为0.5-10μm。8.根据权利要求1所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法，其特征在于，所述结合剂为酚醛树脂。9.一种六铝酸钙复相材料，其特征在于，包括由如权利要求1至8任一项所述的一种六铝酸钙复相材料的制备方法制备的六铝酸钙复相材料。2CN111574214A说明书1/6页一种六铝酸钙复相材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于无机非金属材料技术领域，特别涉及一种六铝酸钙复相材料及其制备方法。背景技术[0002]在世界人口不断增长和温室效应日发严峻的大环境下，这要求相关行业必须更加有效利用和二次利用原料及能源，尤其对于冶金，化工，建材等相关产业。同样要求循环利用废物有利于保护环境，从而有力推动相关高效流程或可替换设计技术的发展。通过高效隔热手段降低热损失、提高热能的利用效率从而减少CO2排放，已然成为工业首选。[0003]同时，随着高温行业的迅速发展，对保温材料提出了更高的要求，在耐火材料应用上，长寿命设计将降低内衬损耗。其中，大力发展保温材料工业，广泛采用优质隔热保温材料，对可持续发展具有重要的现实意义，进而达到上述设定目标需要更多创新性概念和产品解决方案。其中，六铝酸钙(CA6)作为一种性能优越的保温材料，不仅符合在能源上达到开源节流的要求，同时也能到达功能材料的条件，因此，近年来CA6耐火材料作为一种新型的耐火材料在高温行业的使用迅速增加。[0004]虽然CA6熔点高,在高温还原气氛下有很好的稳定性,在碱性环境中具备足够的抗侵蚀能力,但在低碱性环境(高SiO2)下抗侵蚀能力欠佳，易产生钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2)和钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2