一种多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料及其制备方法.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CN110981462A(43)申请公布日2020.04.10(21)申请号201911403486.2(22)申请日2019.12.30(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人鄢文吴晗戴亚洁黄一凡施丹·夏弗纳陈哲李亚伟(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C04B35/443(2006.01)C04B38/00(2006.01)C04B35/64(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料及其制备方法。其技术方案是：将菱镁矿细粉升温至650～750℃，保温，再升温至1000～1200℃，保温，得到方镁石-橄榄石复合粉体。然后以60～87wt％的方镁石-橄榄石复合粉体、0.1～5wt％的氧化铁粉、3～20wt％的铝溶胶和5～20wt％的氢氧化铝微粉为原料，将原料置于真空搅拌机中，抽真空至2.0kPa以下，搅拌，在110℃～220℃保温，冷却，得到混合粉体，机压成型，干燥；最后在600～900℃和1550～1600℃分别保温，随炉冷却，制得多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料。本发明生产成本低和环境友好，所制制品具有体积密度小、透气度低、导热系数低、强度高和抗侵蚀性能好的特点。CN110981462ACN110981462A权利要求书1/1页1.一种多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：步骤一、先将菱镁矿细粉以3～7℃/min的速率升温至650～750℃，保温1～4小时；再以3～5℃/min的速率升温至1000～1200℃，保温2～3小时，冷却，得到方镁石-橄榄石复合粉体；步骤二、以60～87wt％的所述方镁石-橄榄石复合粉体、0.1～5wt％的氧化铁粉、3～20wt％的铝溶胶和5～20wt％的氢氧化铝微粉为原料，先将所述方镁石-橄榄石复合粉体和所述氢氧化铝微粉预混，即得预混料I，同时将所述氧化铁粉与所述铝溶胶预混，得到预混料II；再将所述预混料I和所述预混料II置于真空搅拌机中，抽真空至2.0kPa以下，搅拌20～30分钟，然后在常压和110℃～220℃条件下保温1～4h，冷却，得到混合粉体；步骤三、将所述混合粉体在50～150MPa条件下机压成型，在110℃～150℃条件下干燥6～24h；然后以2～4℃/min的速率升温至600～900℃，保温2～4h，再以3～5℃/min的速率升温至1550～1600℃，保温4～10h，随炉冷却，得到多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料；所述菱镁矿细粉的粒径小于0.088mm；所述菱镁矿细粉中：MgO含量为42～44wt％，Fe2O3含量为0.8～2.4wt％，SiO2含量小于0.8wt％，CaO含量小于0.8wt％。2.根据权利要求1所述的多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述氧化铁粉的粒径小于10μm，所述氧化铁粉中粒径小于500nm的氧化铁粉含量为5～15wt％；所述氧化铁粉的Fe2O3含量大于96wt％。3.根据权利要求1所述的多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述氢氧化铝微粉的粒径小于10μm；所述氢氧化铝微粉的Al2O3含量为60～66wt％。4.根据权利要求1所述的多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述铝溶胶的固含量为20～30wt％；所述铝溶胶的Al2O3含量为10～15wt％。5.一种多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料，其特征在于所述多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料是根据权利要求1～4项中任一项所述多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料的制备方法所制备的多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料。2CN110981462A说明书1/6页一种多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于多孔陶瓷材料技术领域。尤其涉及一种多孔方镁石-镁铁铝复合尖晶石陶瓷材料及其制备方法。背景技术[0002]目前，城市固体废弃物中有机类垃圾约占50～60％，可燃组分很高，利用其为替代燃料、采用水泥窑协同处置城市固体废弃物，既节约了能源，又实现了废弃物的“无害化、资源化、减量化”处理。隔热耐火材料是减少水泥工业热工装备散热损失的重要基础材料，替代燃料燃烧后所引入的盐碱和重金属氧化物具有强化学侵蚀性，将会对现有水泥热工装备用隔热耐火材料性能提出严峻挑战。因此，发展基于替代燃料水泥窑用隔热耐火材料迫在眉睫，对水泥工业的节能减排、解决“垃圾围城”