一种高纯刚玉-尖晶石复合材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103058694A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103058694103058694A(43)申请公布日2013.04.24(21)申请号201310040299.9(22)申请日2013.02.01(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人魏耀武李歆琰李楠柯昌明韩兵强鄢文(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.C04B35/66(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种高纯刚玉-尖晶石复合材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高纯刚玉-尖晶石复合材料及其制备方法。其方案是：将50~60wt%的板状刚玉颗粒、18~30wt%的板状刚玉细粉、8~15wt%的电熔镁铝尖晶石、6~12wt%的镁铝溶胶搅拌均匀，浇注成型，养护20~30小时，脱模，再自然放置20~30小时；然后于110℃~300℃条件下保温12~24小时，最后在900℃~1400℃条件下保温6~18小时，制得高纯刚玉-尖晶石复合材料。其中：镁铝溶胶中镁和铝的摩尔比为1﹕(0.5~2.0)；板状刚玉颗粒粒径为11~0.2mm，板状刚玉细粉粒径为1~200μm。本发明制备的高纯刚玉-尖晶石复合材料杂质含量低、熔点高、体积密度大、高温强度高、热震稳定性好、抗渣侵蚀和抗渣渗透能力强，适用于超高温工业窑炉和容器的内衬。CN103058694ACN10358694ACN103058694A权利要求书1/1页1.一种高纯刚玉-尖晶石复合材料的制备方法，其特征在于：先将50~60wt%的板状刚玉颗粒、18~30wt%的板状刚玉细粉、8~15wt%的电熔镁铝尖晶石、6~12wt%的镁铝溶胶搅拌均匀，浇注成型，养护20~30小时，脱模，再自然放置20~30小时；然后于110℃~300℃条件下保温12~24小时，最后在900℃~1400℃条件下保温6~18小时，制得高纯刚玉-尖晶石复合材料。2.根据权利要求1所述高纯刚玉-尖晶石复合材料的制备方法，其特征在于所述镁铝溶胶中的镁和铝的摩尔比为1﹕(0.5~2.0)。3.根据权利要求1所述高纯刚玉-尖晶石复合材料的制备方法，其特征在于所述板状刚玉中的Al2O3含量≥98wt%，板状刚玉颗粒的粒径为11~0.2mm，板状刚玉细粉的粒径为1~200μm。4.根据权利要求1所述高纯刚玉-尖晶石复合材料的制备方法，其特征在于所述电熔镁铝尖晶石中：Al2O3含量≥65wt%，MgO含量≥20wt%；电熔镁铝尖晶石为电熔镁铝尖晶石颗粒和电熔镁铝尖晶石细粉中的一种或两种，电熔镁铝尖晶石颗粒的粒径为1~0.2mm，电熔镁铝尖晶石细粉的粒径为1~200μm。5.根据权利要求1~4项中任一项所述高纯刚玉-尖晶石复合材料的制备方法所制备的刚玉-尖晶石复合材料。2CN103058694A说明书1/3页一种高纯刚玉-尖晶石复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种高纯刚玉-尖晶石复合材料及其制备方法。背景技术[0002]刚玉-尖晶石复合材料具有热震稳定性好、熔点高、抗渣侵蚀和渗透能力强等特点，因而在冶金行业有着广泛的应用。但是该复合材料在制备上尚存在着一些不足，复合材料通常以刚玉（包括白刚玉或板状刚玉或亚白刚玉或棕刚玉）、电熔或烧结镁铝尖晶石、铝酸钙水泥、氧化硅微粉等为主要原料，混合后经浇注而成。由于制备过程中物料的混合方式为机械混合，各种原料在混合料中难以分布均与，因而导致传统刚玉-尖晶石复合材料在使用中出现质量不稳定的现象。同时，传统刚玉-尖晶石复合材料使用了铝酸钙水泥为结合剂（引入的CaO被视为熔剂），并辅以氧化硅微粉以提高材料施工时的流动性，导致复合材料的最低共熔点因此有明显的降低（MgO-Al2O3-SiO2系统中低共熔点在1400℃左右），复合材料的最高使用温度低于1700℃，影响了耐火材料在高温下的服役性能，使得刚玉、尖晶石等矿物的优异性能未能得到充分的利用。发明内容[0003]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种杂质含量低、熔点高、体积密度大、高温强度高、热震稳定性好、抗渣侵蚀和抗渣渗透能力强的高纯刚玉-尖晶石复合材料及其制备方法，该复合材料适用于超高温工业窑炉和容器的内衬。[0004]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：先将50~60wt%的板状刚玉颗粒、18~30wt%的板状刚玉细粉、8~15wt%的电熔镁铝尖晶石、6~12wt%的镁铝溶胶搅拌均匀，浇注成型，养护20~30小时，脱模，再自然放置20~30小时；然后于110℃~300℃条件下保温12~24小时，最后在900