[发明专利]耐火制品、用于制备该制品的配料、用于制备该制品的方法及该制品的用途

说明书

本发明涉及耐火制品、用于制备该制品的配料、用于制备该制品的方法以及该耐火制品的用途。

术语“耐火制品”就本发明的意义而言特别指具有在600°C以上的使用温度的耐火陶瓷制品，且优选是依据DIN 51060的耐火材料，即，具有>SK 17的示温锥当量的材料。该示温锥当量的测定可特别依据DIN EN 993-12:1997进行。

如所知，配料是指由一种或更多种组分形成的组合物，由该组合物借助热处理，即，特别是借助烧制或熔融方法可制备耐火制品。

耐火制品在其应用期间通常暴露于高温下的侵蚀性液体和气体，例如，熔渣以及玻璃熔体或金属熔体。这些可经由裂纹和孔隙渗滤耐火制品，其可导致制品的腐蚀。为了改善耐火制品的耐腐蚀性，因此通常合意的是，提供具有尽可能少且小的孔隙的尽可能无裂纹的制品。但是，由于耐火制品的脆性，此类高密度且大部份无裂纹的耐火制品通常仅具有相对小的耐热冲击性。

降低耐火制品的脆性或改善其耐热冲击性和结构弹性的技术因此从现有技术已知。

因此例如已知，通过所谓的增弹剂（其被结合入制品的基质中）来降低基于刚玉(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)和/或镁尖晶石(MgO ^. Al₂O₃)的耐火制品的脆性，并因此改善制品的耐热冲击性。这些增弹剂的作用方式基于，它们具有与耐火制品的主要组分不同的热膨胀系数，使得在制品的热处理和其随后的冷却期间在增弹剂和主要组分之间出现应力。微裂纹因而在制品中形成，在机械作用于制品上的情况中，该微裂纹抵消一部分的断裂能，由此可降低制品脆性断裂的危险。但是，使用此类增弹剂的缺点是，制品的耐腐蚀性由于产生的微裂纹可降低。

还己知，通过碳改善基于氧化镁或刚玉的耐火制品的结构柔性。但是，此类MgO-C-砖或Al₂O₃-C-砖的问题是碳在高温下，特别是在氧化气氛中的低的热稳定性。

本发明是基于提供基于刚玉(Al₂O₃)的耐火制品的目的，该制品具有高的耐热冲击性。另一目的在于提供具有高的结构弹性的基于刚玉的耐火制品。另一目的在于提供具有低的脆性的基于刚玉的耐火制品。特别地，本发明的一个目的在于，与从现在技术得知的基于Al₂O₃的耐火制品相比，提供具有更高的耐腐蚀性的基于刚玉的耐火制品，所述基于Al₂O₃的耐火制品具有增弹剂用以改善该制品的耐热冲击性、结构弹性和脆性。

本发明的另一目的在于提供基于刚玉的耐火制品，其即使在仅小的孔隙率下也具有高的耐热冲击性、高的结构弹性以及小的脆性。

本发明的另一目的在于提供基于刚玉的耐火制品，其即使在高温下在氧化气氛中也具有高的热稳定性，特别是在高温下在氧化气氛中具有相对Al₂O₃-C-制品改善的热稳定性。

本发明的另一目的在于，提供用于制备此种制品的配料。本发明的另一目的在于尽可能成本有利地提供此种配料。

为实现有关该制品的目的，依据本发明提供基于Al₂O₃且包含至少一个MAX-相的耐火制品。

已意料之外地在本发明范围内证实，实现上述目的的基于Al₂O₃的耐火制品可在该制品包含至少一个MAX-相时提供。

如所知，MAX-相是指层状碳化物和氮化物的一类材料，其具有类似于石墨的分层结构且对应于通式M_n+1AX_n，其中：

n=1、2或3；

M=呈Sc、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf或Ta形式的过渡金属；

A=呈Al、Si、P、S、Ga、Ge、As、Cd、In、Sn、Tl或Pb形式的A族的元素；且

X=C和/或N。