[发明专利]一种加入碳纤维的不烧铝碳滑板及其制备方法有效
申请号: | 202111153432.2 | 申请日: | 2021-09-29 |
公开(公告)号: | CN113831111B | 公开(公告)日: | 2022-08-30 |
发明(设计)人: | 刘光良;李远兵;王海路;卫忠贤;刘华平 | 申请(专利权)人: | 河南新拓耐火材料有限公司;武汉科技大学 |
主分类号: | C04B35/103 | 分类号: | C04B35/103;C04B35/80;C04B35/81;C04B35/622;C04B35/628;B22D41/28;B22D41/32 |
代理公司: | 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 |
地址: | 453200 河南*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 加入 碳纤维 不烧铝碳 滑板 及其 制备 方法 | ||
本发明涉及一种加入碳纤维的不烧铝碳滑板及其制备方法。其技术方案是:将碳纤维在浓度为5~10wt%的稀硝酸中超声分散,用水超声清洗,烘干,即得用硝酸刻蚀后的碳纤维;将用硝酸刻蚀后的碳纤维在5~15wt%的硅溶胶中超声浸渍,烘干,即得硅溶胶包覆的碳纤维。再将70~90wt%的板状刚玉、4~10wt%的氧化铝微粉、1~5wt%的石墨、3~10wt%的热固性酚醛树脂、1~6wt%的铝粉和0.2~0.4wt%的硅溶胶包覆的碳纤维混合均匀,压制成型,在190~220℃干燥24~36h;经钻孔、加箍、磨制、粘壳和涂面,制得加入碳纤维的不烧铝碳滑板。本发明工艺简单和生产成本低;所制制品具有高强度、高韧性,抗强化、抗热震和抗侵蚀能力性能优异和使用寿命长的特点。
技术领域
本发明属于不烧铝碳滑板技术领域。具体涉及一种加入碳纤维的不烧铝碳滑板及其制备方法。
背景技术
滑板作为炼钢连铸用的关键功能性元件,起到钢水流通、控制钢水流量的作用。在实际应用过程中,滑板的质量与现场生产安全息息相关。且随着钢铁工业的发展,钢铁品种结构不断深化,尤其是特种钢的批量生产和应用,对滑板的侵蚀和氧化更加剧烈,更易造成滑板的氧化开裂和扩孔失效。近年来,不烧或轻烧滑板虽能克服所述滑板的一些缺陷,但其强度、韧性、抗氧化和抗侵蚀等能力仍有待提高。
目前,已有提高不烧滑板的抗氧化性、韧性和抗热震性的技术公开,如“一种合金结合的不烧滑板”(CN104311075A)专利技术,该技术通过加入铝镁合金,运用其熔点低和易氧化的特点,虽使滑板的抗氧化性、强度和抗热震性略有提高,但铝镁合金的价格偏高,不仅增加了原材料的成本,且由于金属铝粉和铝镁合金在原料中占比高达11wt%,将会向钢水中引入大量的杂质,降低钢的洁净度,因此,该技术难以满足目前对钢的洁净度不断提高的技术要求。另如“一种浇注高锰钢用金属铝结合无硅低碳铝锆碳滑板及其生产方法”(CN106699142B)专利技术,该技术主要通过加入氧化锆细粉,运用其相变增韧及抗侵蚀性能较好的特点,滑板的韧性、抗热震性和抗侵蚀性仍有待提高,但是氧化锆细粉的价格较高,提高了滑板的生产成本。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷,目的是提供一种工艺简单和成本低廉和的加入碳纤维的不烧铝碳滑板的制备方法;用该方法制备的加入碳纤维的不烧铝碳滑板不仅强度高、韧性好和使用寿命长,且抗氧化、抗热震和抗侵蚀能力优异。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
步骤一、先将碳纤维在浓度为5~10wt%的稀硝酸中超声分散1~2h,再用水超声清洗15~30min,然后于50~80℃条件下烘干4~8h,即得用硝酸刻蚀后的碳纤维。
步骤二、将所述用硝酸刻蚀后的碳纤维在5~15wt%的硅溶胶中超声浸渍15~20min,再于50~80℃条件下烘干4~8h,即得硅溶胶包覆的碳纤维。
步骤三、将70~90wt%的板状刚玉、4~10wt%的氧化铝微粉、1~5wt%的石墨、3~10wt%的热固性酚醛树脂、1~6wt%的铝粉和0.2~0.4wt%的硅溶胶包覆的碳纤维混合均匀,即得混合料;将所述混合料压制成型,在190~220℃条件下干燥24~36h,经钻孔、加箍、磨制、粘壳和涂面,制得加入碳纤维的不烧铝碳滑板。
所述碳纤维的直径为5~10μm,长度为4~13mm;碳纤维的C含量≥95wt%。
所述氧化铝微粉纯度大于99%,氧化铝微粉的平均粒径小于5μm。
所述铝粉的粒度小于0.088mm。
所述板状刚玉的粒径为5~0.1mm。
所述石墨的粒度≤10μm;所述石墨的C含量≥98.5wt%。
由于采用上述技术方案,本发明与现有技术相比具有以下积极效果:
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