[发明专利]基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料

权利要求书

1.基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，由如下重量份原料制成：65-80份高比表面积SiC，2-5份纳米防火填料，1-5份纳米炭黑、1-2份稀土氧化物；

高比表面积SiC由如下方法制成：

第一步、将有机碳源加入去离子水中，加入羧甲基纤维素钠，40-45℃水浴加热并磁力搅拌20min，制得混合液A，之后转移至反应釜中，以5℃/min的升温速度升温至180-200℃，在此温度下反应20h，之后过滤，用无水乙醇洗涤三次，制得碳微球，控制有机碳源、羧甲基纤维素钠和去离子水的重量比为1∶100∶0.02；

第二步、将碳微球和硅粉按照1.8-2∶1的重量比进行混合，制得混合料，之后加入造孔剂，混合均匀，在氩气气氛下以15℃/min的升温速度升温至750℃，在此温度下保温4h，之后以10℃/min的升温速度升温至1100-1200℃，保温2h，降温，制得所述高比表面积SiC，控制造孔剂与混合料的重量比为1.5-1.8∶2。

2.根据权利要求1所述的基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，所述有机碳源为葡萄糖、麦芽糖和蔗糖中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，所述纳米防火填料由如下方法制成：

（1）将分子筛、尿素和乙醇按照3∶5∶1的重量比混合均匀，之后加入三口烧瓶中，45-55℃水浴加热并以120r/min的转速搅拌3-4h，制得混合浆料，抽滤并用35-40℃去离子水洗涤三次，之后用无水乙醇洗涤三次，烘干，研磨，制得改性分子筛；

（2）将改性分子筛和纳米二氧化硅混合，以1000-1200r/min的转速搅拌40-50min，制得复合粒子前驱体，之后加入六甲基二硅氮烷，磁力搅拌15-30min后加入IFR，升温至100-110℃，在此温度下反应4-5h，过滤，用去离子水洗涤三次，制得高阻燃复合填料，控制改性分子筛、纳米二氧化硅、六甲基二硅氮烷和IFR的重量比1∶2∶50-60∶0.2-0.5。

4.根据权利要求1所述的基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，第二步中所述造孔剂为碳酸氢铵粉末和TW系列造孔剂中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化钐和氧化铈中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料，其特征在于，该SiC耐磨耐火材料由如下方法制成：将高比表面积SiC、纳米炭黑和稀土氧化物混合均匀，之后转移至10%PVA溶液中，以180-200r/min的转速磁力搅拌40min，之后困料、压制成型后干燥，之后烧结，控制烧结温度为1300-1400℃，烧结时间为1.5h，之后降温至200℃，均匀加入纳米防火填料，保温2h后升温至250℃，继续保温10h，制得所述基于纳米碳素材料改性的SiC耐磨耐火材料。