[发明专利]一种纤维增韧耐火材料粉体

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其是涉及一种纤维增韧耐火材料粉体。

背景技术

在传统意义上，耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料，它是为高温技术服务的基础材料，是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及工业高温容器和部件的材料，并且能够承受相应的物理化学变化及机械作用。

大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、菱镁矿、白云石）为原料制造的，采用某些工业原料和人工合成原料（如工业氧化铝、碳化硅、合成莫来石、合成尖晶石等）也日益增多，因此，耐火材料的种类很多。耐火材料按照矿物组成可以分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；按照制造方法可以分为天然矿石和人造制品；按其方式可分为块状制品和不定形耐火材料；按照热处理方式可分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；按照耐火度可分为普通、高级和特级耐火制品；按照化学性质可分为酸性、中性及碱性耐火材料；按照其密度可分为轻质及重质耐火材料；按照其制品的形状和尺寸可分为标准砖、异形砖、特异形砖、管和耐火器皿；还可以按其应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用耐火材料等。

无机非金属材料的机械韧性较差是无机非金属和材料中普遍存在的一个问题，作为同属无机非金属材料的耐火材料，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，影响其日常使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种经过增韧处理即可用于烧制耐火材料，也可用作不定形耐火材料的纤维增韧耐火材料粉体。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种纤维增韧耐火材料粉体，主要由以下重量份的原料制得：

氧化镁40份，氧化钙80～90份，增韧纤维5.5～6.5份，粘结剂1～1.3份。

在耐火材料中，白云石系耐火材料是一类重要的耐火材料。氧化镁和氧化钙在一定比例混合并经烧结后可以获得白云石质的耐火材料，当氧化镁与氧化钙摩尔比为0.25：0.75左右是能够生成最多的白云石相，具有最好的耐火性能，氧化镁与氧化钙两种组分中，氧化钙的成本更加的低廉，在适当的范围内添加更多的氧化钙可以尽量降低成本，但是氧化钙的含量过高后生成的稳定的白云石相会急剧的减少，所制得的耐火材料的耐火度也会相应的大幅下降，因此将氧化镁与氧化钙的摩尔比定位0.3：0.7左右，并根据实际需要进行相应的调整，这样可以实现既能尽可能的降低成本，也能保证耐火度在可接受范围之内。

本发明中的耐火材料粉体可以在添加15wt%的硅铝酸水泥后可以作为不定形耐火材料使用。

作为优选，增韧纤维为中空醋酯纤维。

作为优选，增韧纤维的长度为10～20微米。

醋酯纤维是一种由纤维素为原料，经化学成法转化成醋酸纤维素酯制成的化学纤维，具有较高的碳含量，经还原性气氛高温反应后能够获得优良的碳纤维；在醋酯纤维的制备过程中往往会添加0.5wt%的二氧化钛作为消光剂。因此，醋酯纤维具有以下两个特点，1.具有较高的碳含量，经过还原性气氛高温反应后能够生成优良的碳纤维，2.醋酯纤维中含有0.5wt%二氧化钛，经过还原性气氛高温煅烧后，二氧化钛会在一定范围内富集，并进行生长，最后经还原性气氛高温处理过的醋酯纤维能够变成一种表面具有微小二氧化钛支叉的碳纤维，虽然这些二氧化钛支叉相对于碳纤维的直径而言较短，但是其也增加了碳纤维的表面积，增加了碳纤维与耐火材料粉体之间的结合能力。中空的醋酯纤维在经过还原性气氛高温处理后，相应的会形成一种具有中空管道结构的碳纤维管，其内壁和外表面也会相应的生成二氧化钛支叉，提高中空碳纤维的比表面积，也大大的增加中空碳纤维与其他耐火材料粉体之间的结合能力，在耐火材料烧结过程中，能够降低耐火材料的烧结难度，同时作为一种纤维，具有相应的增韧想过，也能够增加耐火材料的断裂韧性。

若将本发明的粉体经处理后作为不定形耐火材料使用，由于醋酯纤维自身具有良好的拉伸性能，其也能起到增强相应不定形耐火材料经制备而得的耐火材料的断裂韧性。