[发明专利]一种消音耐火砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种热震稳定性高的消音耐火砖及其制备方法。

背景技术

耐火砖，用耐火黏土或其他耐火原料烧制成的耐火材料。淡黄色或带褐色。主要用于砌冶炼炉，能耐1580～1770℃的高温。耐火砖为具有一定形状和尺寸的耐火材料。按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖；按形状和尺寸可分为标准型砖、普通砖、特异型砖等。可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。

消音剂，又叫吸声材料，是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料。借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用的材料，超声学检查设备的元件之一。吸声材料要与周围的传声介质的声特性阻抗匹配，使声能无反射地进入吸声材料，并使入射声能绝大部分被吸收。耐火材料广泛应用于建材、陶瓷、化工、电力等工业领域，尤其在冶金工业中用量最大，在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用。

耐火材料在制备及施工的过程中由于机械设备的运转，会产生巨大的噪音，危害职工的身体健康。随着人们对高生活质量的追求，越来越多的人对家居、办公材料等的消音性能重视，然而，目前耐火材料在作为公共设施等领域的应用时，除了具有耐热性、热震稳定性的基本性能之外，鲜有关于消音性能的涉及。

中国专利文献上公开了一种“耐火砖”，其公告号为CN104829248A，该发明通过对耐火砖的组分、配比进行优化，可以达到延长耐火砖的使用寿命的目的。但是，依然未涉及对耐火砖吸音性能的研究。因此，探索一种具有吸音性能的耐火砖是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了克服现有消音剂不能应用于耐火材料的问题，提供了一种热震稳定性高的消音耐火砖。

本发明还提供了一种工艺简单的消音耐火转的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种消音耐火砖，所述消音耐火砖由以下重量份的原料制成：电熔镁砂粒50～60份，红柱石粉5～15份，白炭黑10～20份，酚醛树脂2～6份和消音剂0.69～1.275份。

本发明消音耐火砖的主料为电熔镁砂粒，其为优良的高温电气绝缘材料，纯度高，结晶粒大，结构致密，抗渣性强材料，热震稳定性好，制得的耐火砖使用寿命长。我国红柱石矿物资源丰富，在耐火砖中加入红柱石粉能够增加耐火砖的机械强度，可将其烧结温度降低150℃以上，节约能源。采用白炭黑替代二氧化硅，能够节约企业成本。加入适量的消音剂使得耐火砖具有一定的吸音功能，一方面可以有效的改善施工环境，另一方面可以拓展耐火砖的应用市场，增加耐火砖的用户体验，增加企业效益。

作为优选，所述消音剂由以下重量份的原料制成：聚硅氧烷0.1～0.2份，高密度聚乙烯0.3～0.4份，聚氨酯0.1～0.2份，生物质衍生炭材料0.03～0.09份，硅微粉0.15～0.35份，石墨烯0.005～0.015份和空心微珠0.005～0.02份。

本发明的消音耐火砖所用消音剂的配方体系中加入石墨烯，石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，具有优异的抗拉强度和大的比表面积，将其加入到体系中，可以作为消音剂的稳定剂，其原理为：石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。其网状结构在收到声波振动时，可以起到缓冲的作用，能够增强消音剂的吸音性能。本发明所用空心微珠外观为灰白色，是一种松散、流动性好的粉体材料，具有隔音性、阻燃性、电绝缘性好，密度小，吸油率低等优点，并且强度高。其性能稳定，耐候性好，并且价格低廉，能够降低耐火材料用消音剂的成本，实现大规模应用。

作为优选，所述石墨烯的层数小于10层，比表面积大于500m²/g。

将石墨烯的层数和比表面积优化控制，有利于其与配方体系中其他组分协同配合，形成更为均一、高分散性的三维网络结构，能够增强消音剂的吸音性能，从而使制得的耐火砖具有优异的消音性能。

作为优选，所述生物质衍生炭材料为生物质活性碳纤维、生物质碳分子筛和生物质基活性炭中的一种或几种。