一种六铝酸钙轻质高强材料及其制备方法.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CN109053181A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201810808005.5(22)申请日2018.07.22(71)申请人衢州学院地址324000浙江省衢州市九华北大道78号(72)发明人刘雪吟(74)专利代理机构杭州赛科专利代理事务所(普通合伙)33230代理人冯年群(51)Int.Cl.C04B35/44(2006.01)C04B35/66(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种六铝酸钙轻质高强材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种六铝酸钙轻质高强材料及其制备方法，属于耐火材料领域，解决了目前六铝酸钙生产成本高，不能大规模工业化生产和使用，得到的六铝酸钙制品强度和成品率低等问题。其制备包括以下步骤：取85-93wt％的优质铝源粉，7-15wt％的优质钙源粉，以氧化铝球为研磨介质，加入一定量的无水乙醇进行球磨、干燥；干燥后的混合物在1100℃～1300℃条件下第一次热处理；冷却后加入足量的蒸馏水，水化12～18小时，后干燥，研磨，压制成型；成型后坯料在1500℃～1600℃条件下第二次热处理，随炉自然冷却，即制得六铝酸钙轻质高强材料。此制备方法成本低廉，设备工艺简单，成品率高，绿色环保；所制备的六铝酸钙轻质高强材料纯度高，体积密度低，强度高，性能稳定。CN109053181ACN109053181A权利要求书1/1页1.一种六铝酸钙轻质高强材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a.球磨：以85～93wt％铝源粉，7～15wt％钙源粉为原料，向所述原料中加入一定量的无水乙醇，以氧化铝球为研磨介质进行球磨，得到混合料；b.干燥：将所述混合料放入恒温鼓风干燥箱，在100～120℃温度条件下干燥50～80分钟；c.第一次热处理：干燥后的混合料在1100℃～1300℃条件下第一次热处理，所述热处理时间为50～80分钟，冷却；d.水化：将第一次热处理得到的混合料加入到蒸馏水中水化，所述水化时间为12～18小时；e.成型：将所得水化产物在100～120℃下干燥至水分完全蒸发，所得混合物再破碎，研磨，压制成型；f.第二次热处理：将压制成型坯料放入马弗炉中，在1500℃～1600℃条件下第二次热处理，所述热处理时间为180～240分钟，随炉自然冷却，即得六铝酸钙轻质高强材料。2.根据权利要求1所述的六铝酸钙轻质高强材料的制备方法，其特征在于，所述铝源粉为α-氧化铝粉或氢氧化铝粉的一种，所述钙源为碳酸钙粉或氢氧化钙粉的一种。3.根据权利要求2所述的六铝酸钙轻质高强材料的制备方法，其特征在于，所述α-氧化铝粉的Al2O3含量≥95wt％，所述氢氧化铝粉的Al(OH)3含量≥95wt％。4.根据权利要求2所述的六铝酸钙轻质高强材料的制备方法，其特征在于，所述碳酸钙粉的CaCO3含量≥95wt％，所述氢氧化钙粉的Ca(OH)2含量≥95wt％。5.根据权利要求1所述的六铝酸钙轻质高强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中无水乙醇与所述原料质量比为2～3:1。6.根据权利要求1所述的六铝酸钙轻质高强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤e中控制压制成型过程压强40～60MPa。7.一种轻质高强的六铝酸钙材料，其特征在于，所述六铝酸钙轻质高强材料是根据权利要求1～6项中任一项所述方法制得。2CN109053181A说明书1/3页一种六铝酸钙轻质高强材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及耐火材料领域，具体涉及一种六铝酸钙轻质高强材料及其制备方法。背景技术[0002]六铝酸钙，化学式为CaAl12O19，简写为CA6，是CaO-Al2O3二元系统中重要的化合物3和Al2O3含量最高的铝酸钙相。CA6的理论密度为3.79g/cm，熔点达到1875℃，具有很多优良的性能：在碱性环境下抗化学侵蚀能力强；还原气氛下稳定性高；在含氧化铁熔渣中的溶解度低；热膨胀系数为8.0×10-6℃-1，与氧化铝的热膨胀系数(8.6×10-6℃-1)接近，抗热冲击性能高。[0003]目前，六铝酸钙的制备存在生产成本高，不能大规模工业化生产和使用，得到的六铝酸钙制品强度和成品率低等问题。[0004]授权公告号为CN105036167N的发明专利公开了一种利用工业氧化铝粉和铝酸盐水泥混合，成球，烘干，烧结，破碎得到六铝酸钙材料粉体的方法。但是此方法中，所用原料铝酸盐水泥纯度低，铁、钠、硅等杂质含量较高，会降低制得的六铝酸钙材料的高温使用性能。[0005]授权公告号为CN103553101B的发明专利公开了一种利用钙质原料、铝质原料、水、醇、胺和碱为原料制备轻质六铝酸钙的方法，此方法需将原料置于高温釜内进行水热反应，固液分离后再进行煅烧