一种纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖及其制备方法.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CN109761611A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201910118469.8C04B35/634(2006.01)(22)申请日2019.02.16C04B35/66(2006.01)C04B35/80(2006.01)(71)申请人通达耐火技术股份有限公司地址100085北京市海淀区清河安宁庄东路1号院申请人巩义通达中原耐火技术有限公司(72)发明人马淑龙王治峰马飞孙艳粉孔祥魁蔡斌利占华生张积礼倪高金髙长贺(74)专利代理机构郑州大通专利商标代理有限公司41111代理人许艳敏(51)Int.Cl.C04B35/565(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖及其制备方法。该碳化硅砖由碳化硅、氮化硅、金属硅、硅灰、树脂，经过不同粒径粉料与骨料的预混料、混料、压制砖坯、干燥、烧成等步骤制备而成。利用碳化硅，氮化硅，金属硅，硅灰为主要原料，以树脂为结合剂，经空气气氛下高温烧结制备而成，由于金属塑性相引入，树脂结合方式，使得新型碳化硅砖具有碳化硅纤维-金属塑性相-陶瓷复合结合结构，原位碳化硅纤维彼此交叉成网络，大幅提高材料的强度，抗侵蚀及耐磨性能；该产品具有低气孔、高强度，高热震稳定性，高耐磨和抗酸碱侵蚀性能优良等特点，在垃圾焚烧炉侧墙等关键区域具有很好的应用性能。CN109761611ACN109761611A权利要求书1/2页1.一种纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，由以下重量百分含量的原料制备而成：碳化硅70％～85％，氮化硅3％～20％，金属硅2％～8％，硅灰3％～6％；外加占上述原料总重量2％～6％的树脂。2.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述碳化硅中SiC的含量≥97％，碳化硅的体积密度>3.2g/cm3。3.根据权利要求1或2所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述碳化硅粒径质量分布如下，1mm≤粒径＜3mm：0.074mm≤粒径＜1mm：粒径＜0.074mm：粒径＜0.005mm的质量比为2～4：1～2：1～4：0.5～1。4.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述氮化硅的粒径＜0.074mm，氮化硅中的Si3N4含量>90％。5.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述金属硅的粒径<0.074mm，所述金属硅中Si含量>97％；所述硅灰的粒径<0.01mm，硅灰中SiO2含量>92％。6.根据权利要求1所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖，其特征在于，所述的树脂为热固性酚醛树脂；该树脂粘度为16000～19000cp；该树脂中水分的质量百分含量为2～3％，固体成分质量百分含量77～83％，游离酚质量百分含量9.8～12％。7.一种权利要求1所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照要求的质量比准备原料；(2)将步骤(1)准备的粒径＜0.074mm及粒径＜0.005mm的碳化硅粉、粒度＜0.074mm氮化硅粉、粒度<0.074mm金属硅粉和粒度<0.01mm硅灰进行预混合，混合均匀；(3)将粒径为1mm≤粒径＜3mm及粒径为0.074mm≤粒径＜1mm的碳化硅骨料干混，干混均匀，然后加入树脂、进行混料，混合均匀；然后加入步骤(1)所述的预混合料，继续混料，混合均匀，即得到泥料；(4)将步骤(3)得到的泥料压制成为砖坯，控制砖坯的体积密度为2.60g/cm3～2.75g/cm3；(5)将步骤(4)所得砖坯进行干燥、烧成，烧成后自然冷却至室温，即得到所述的纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖。8.根据权利要求7所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述预混合在球磨机中进行，预混合时间为0.5～1h；步骤(3)所述的干混在轮碾式混料机中进行，干混时间为3min～5min；加入树脂后进行混料的混料时间为5min～15min；所述加入预混料继续混料的时间为10min～25min；步骤(4)所述压制砖坯过程中，所用成型压机吨位为630T。9.根据权利要求7所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述干燥为：将步骤(4)得到的砖坯至于干燥窑中进行干燥，干燥窑入口温度控制在45℃～90℃，干燥温度控制在110℃～180℃，干燥时间为20h～50h，干燥至其中的水分＜0.5％，出窑。10.根据权利要求7所述纤维增强微孔氮化硅复合碳化硅砖的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述烧