[发明专利]一种增韧耐火材料

说明书

本发明提供一种增韧耐火材料，涉及耐火材料技术领域。本发明为一种增韧耐火材料，按重量份计包含以下组分：氧化铝75‑90份、二氧化硅20‑29份、纳米氧化铝4‑6份、金属粉2‑6份、淀粉2‑7份、稀土元素氧化物1.2‑2.3份。本发明的耐火材料，利用氧化铝‑氧化硅体系优良的耐高温性，同时加入纳米氧化铝、金属粉、稀土元素氧化物，降低烧结温度，增强耐火材料的热导率，韧性高，同时具有良好的保温效果。

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种增韧耐火材料。

背景技术

耐火材料是耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是绝对的。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50%~60%。

耐火材料品种繁多、用途各异，有必要对耐火材料进行科学分类，耐火材料的分类方法很多，其中主要有化学属性分类法、化学矿物组成分类法、生产工艺分类法、材料形态分类法等多种方法。按化学矿物质组成进行分类：硅质(氧化硅质)、硅酸铝质、刚玉质、镁质、镁钙质、铝镁质、镁硅质、碳复合耐火材料、锆质耐火材料、特种耐火材料。

耐火材料能够防止火灾的发生，耐火材料被应用到门框、窗帘，在发生火灾的时候能够保证人员的安全，将灾害降低到最大限度，有利于维护社会公共安全。

耐火材料属于无机非金属，其机械韧性也较差，虽然在使用过程中耐火材料几乎不需要进行移动，但是其较差的机械韧性也影响到了其高温时候的抗热震性能，在急冷急热和使用的间隙由于较大的温差耐火材料极易在热胀冷缩作用下发生开裂、剥落等影响耐火材料完整性的情况，降低了耐火材料的使用寿命；同时对于那些需要经常进行移动的耐火材料制品，其较差的机械韧性则会大大增加耐火制品的损坏率，影响其口常使用。现有技术中的耐火材料烧结温度高，浪费资源、成本高，而且耐火材料的脆性大，韧性差，抗腐蚀性差，使用周期短，在骤冷骤热的过程中抗热震能力较差，容易发生开裂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种增韧耐火材料，烧结温度低，具有良好的保温效果，优良的韧性。

一种增韧耐火材料，按重量份计包含以下组分：氧化铝75-90份、二氧化硅20-29份、纳米氧化铝4-6份、金属粉2-6份、淀粉2-7份、稀土元素氧化物1.2-2.3份。

在烧结过程中氧化铝与氧化硅会形成莫来石，莫来石熔点在1850℃左右，能够使耐火材料具有良好的耐火耐高温的性能。

纳米氧化铝的粒径为70-100nm。加入纳米氧化铝粉末，表面能很高活性大，在烧结的时候能够在纯氧化铝和二氧化硅之间形成桥接，提高烧结后耐火材料的强度、增进耐火材料的耐火度，以及耐酸性腐蚀的性能。

同时加入金属粉，金属粉为铝粉、硅粉、镁粉中的一种或多种，所述金属粉的粒径为400-800nm。金属在应力作用下晶格会发生滑移，具有塑性特征，将其引入到耐火材料中，相对于坚硬的无机材料颗粒，在成型过程中金属将发挥塑性成型的特点，使得在相同的成型压力下制备的生坯密度更高，这有利于后期的烧结致密化。

引入淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、土豆淀粉中的一种或多种。在烧结以后在耐火材料中留下均匀的空洞，能够有效提高耐火材料的保温隔热性能。可以加入淀粉作为胶黏剂，在混料时将所有原料混合后进行造粒，在造粒时向干混料中喷洒水，淀粉会发生吸水膨胀，利用其成膜性、粘性进行造粒，在后续的烧结过程中淀粉挥发，留下均匀的空隙，当然为了保证耐火材料的强度淀粉的添加量不应过高，同时淀粉颗粒的粒径应该控制在较小的范围内，保证淀粉挥发留下的空隙的直径够小。