一种高强闭孔莫来石材料及其制备方法.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CN106431371A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610839103.6(22)申请日2016.09.22(71)申请人郑州大学地址450001河南省郑州市高新技术产业开发区科学大道100号(72)发明人赵飞葛铁柱叶国田贾全利任桢陈留刚(74)专利代理机构郑州中民专利代理有限公司41110代理人郭中民许延丽(51)Int.Cl.C04B35/185(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B38/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高强闭孔莫来石材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高强闭孔莫来石材料及其制备方法。该材料包括下述质量百分比的原料：30～84wt%的氧化铝质原料、1～55wt%的铝硅质原料、15～60wt%的二氧化硅质原料，上述原料重量百分比之和2～10wt%的添加剂。制备方法如下：将各原料按上述配比混合，加入添加剂搅拌均匀后倒入模具中，在80～150MPa下机压成型得到坯体，将坯体在60～140℃下干燥3～16小时，再放入高温窑炉中煅烧，即得到高强闭孔莫来石材料。本发明采用烧结原位成孔技术，所制备的高强闭孔莫来石材料制品具有闭口气孔率高、耐压强度大、荷重软化温度高的特点，可在1550～1700℃的高温条件下长期使用。CN106431371ACN106431371A权利要求书1/1页1.一种高强闭孔莫来石材料，其特征在于：所述的高强闭孔莫来石材料包括下述重量百分比的原料:30～84wt%的氧化铝质原料、1～55wt%的铝硅质原料、15～60wt%的二氧化硅质原料，以及上述原料重量百分比之和2～10wt%的添加剂。2.根据权利要求1所述的高强闭孔莫来石材料，其特征在于：所述的氧化铝质原料取自勃姆石、工业氧化铝、β-Al2O3、γ-Al2O3、氧化铝溶胶、白刚玉、板状刚玉或矾土刚玉中的一种或几种的混合物，原料中Al2O3质量百分含量≥95.0wt%。3.根据权利要求1所述的高强闭孔莫来石材料，其特征在于：所述的铝硅质原料取自烧结莫来石、焦宝石、蓝晶石、红柱石、煤矸石或硅线石中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述的高强闭孔莫来石材料，其特征在于：所述的二氧化硅质原料取自熔融石英、废硅砖、天然硅石、二氧化硅微粉或硅溶胶中的一种或几种的组合，原料中SiO2质量百分含量≥90.0wt%。5.根据权利要求1所述的高强闭孔莫来石材料，其特征在于：所述的添加剂取自纸浆废液、糊精、羟基氯化铝、聚合氯化铝、淀粉、酚醛树脂粉、聚乙二醇中或氧化铝溶胶的一种或几种的组合。6.一种用于制备权利要求1所述的高强闭孔莫来石材料的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：（1）将氧化铝质原料、铝硅质原料和二氧化硅质原料混合均匀制得混合原料，之后再加入添加剂搅拌均匀得到混合泥料；（2）将上述混合泥料倒入模具中在80～150MPa下机压成型得到坯体；（3）将所得坯体在60～140℃下烘烤3～16小时后，放入高温炉中在1550～1780℃条件下煅烧1～12小时，即得到高强闭孔莫来石材料。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的高强闭孔莫来石材料以莫来石相为主，含有部分的刚玉相、高硅氧玻璃和玻璃相；所制备的高强闭孔莫来石材料的常温耐压强度为≥30MPa，体积密度为1.5～2.2g/cm3，闭口气孔率为15～40%，0.2MPa荷重软化开始温度为1550～1700℃。2CN106431371A说明书1/3页一种高强闭孔莫来石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，涉及新型多孔陶瓷或多孔耐火材料的制备方法，具体体涉及一种高强闭孔莫来石材料及其制备方法。技术背景[0002]随着环境不断的恶化，节能材料成为新材料的重要方向之一。高温工业中为进一步减少排放，开始大量使用轻量化的多孔耐火材料。传统的多孔材料中由于开口气孔率高，强度及耐磨性能差、荷重软化温度低，抗侵蚀性能差，因此，只能在温度较低的隔热层中使用，未直接在高温熔体接触的工作层中使用。[0003]为克服传统多孔莫来石的缺点，制备高性能的多孔莫来石材料主要向微孔、闭孔和高强的性能发展，如：山国强等人将工业氧化铝和硅石粉为原料，无烟煤为成孔剂，将原料湿法细磨后煅烧得到微孔莫来石（山国强，周宁生，煅烧制度对合成轻质微孔莫来石骨料性能的影响[J]，中国陶瓷工业2010,17（2）:17～21）；发明专利“一种高强莫来石质轻质耐火材料的制备方法”（专利号CN102503494A），采用了苏州土、莫来石粉等原料，以木屑为造孔剂来制备高强的轻质莫来石。此类方法在制备的多孔莫来石过程均添加了有机烧失物，煅烧过程中增加了CO