[发明专利]一种高韧性的无机矿物耐火层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高韧性的无机矿物耐火层及其制备方法，其耐火层由菱镁矿、水玻璃、玻璃纤维粉、高岭土、氧化钙、氧化锆等原料，其制备过程包括菱镁矿的预处理、反应物料的混合、浆液的研磨、耐火层的成型以及耐火层的干燥。本发明所得耐火层中的玻璃纤维粉，改善了耐火层的机械韧性，使其具有优良的抗热震性能；且热膨胀系数较小的氧化锆的加入，可进一步加强耐火层的机械韧性，从而使其抗热震性能更佳；耐火层中的水玻璃和高岭土可使各组分紧密的结合在一起，使其机体致密化，可有效的阻止火势的蔓延，使其耐火性能增强，此外，本发明的制方法简单，在现有的设备上即可进行，因而制备成本较低，易于进行工业化生产。

技术领域

本发明属于耐火层技术领域，尤其涉及一种高韧性的无机矿物耐火层及其制备方法。

背景技术

目前，电线电缆大多采用无机材料来实现其耐火阻燃的功能，但随着人们对耐火阻燃要求的不断提高，现有的耐火阻燃材料很难满足实际的要求，特别是在材料性能、环保、使用寿命等方面存在一定的缺陷。

现有的耐火阻燃材料大多以天然矿物(如菱镁矿、镁砂、莫来石、白云石)为原料制造的，也有采用工业原料和人工合成原料(如工业氧化铝、氢氧化镁等)进行制造，但是不管什么原料合成的无机耐火材料的机械韧性都较差，而较差的机械韧性也会对高温时候的抗热震性能造成影响，在急冷急热的时候极易发生开裂、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，不能对电线电缆实现有效的耐火阻燃的作用，难以保障电力、通讯线路在火灾出现时的安全畅通。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种高韧性的无机矿物耐火层及其制备方法，所制得的耐火层具有良好的机械韧性，可对电线电缆实现有效的耐火阻燃的作用，从而保障电力、通讯线路在火灾出现时的安全畅通。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种高韧性的无机矿物耐火层，所述无机矿物耐火层由以下重量份的原料制备而成：

作为优选，所述菱镁矿的平均粒径为3.2-3.5mm。

作为优选，所述水玻璃中二氧化硅和氧化钠的摩尔比为1-2。

作为优选，所述玻璃纤维粉的粒径为100-200目，含水率小于0.5％。

作为优选，所述高岭土中二氧化硅的含量为40-55％，氧化铝的含量为30-45％。

作为优选，所述氧化钙的粒径为500-1000nm，纯度为80％以上；氧化锆的粒径为100-400nm，纯度为96％以上。

一种高韧性的无机矿物耐火层的制备方法，包括以下步骤：

(1)菱镁矿的预处理：将菱镁矿进行清水除杂，再于85℃下干燥4-6小时，并将干燥后的菱镁矿研磨并过100目以上的筛网；

(2)反应物料的混合：将水玻璃、玻璃纤维粉、高岭土、氧化钙、氧化锆、水以及步骤(1)中所得菱镁矿加入到搅拌器中，于400-800转/分下搅拌1.5-2.5小时，得到浆液；

(3)浆液的研磨：将步骤(2)所得浆液注入研磨机中研磨0.5-1.5小时，即得耐火层浇注料。

(4)耐火层的成型：将步骤(3)所得耐火层浇注料在模具内注压成型；

(5)耐火层的干燥：将步骤(4)中所得耐火层置于30-40℃下1-2小时后可得到坚硬的耐火层。

本发明的有益效果：

(1)本发明所得耐火层中加入了玻璃纤维粉，改善了耐火层的机械韧性，使其具有优良的抗热震性能；

(2)本发明所得耐火层中加入了氧化锆，由于氧化锆具有较小的热膨胀系数，因而可进一步加强耐火层的机械韧性，从而使其抗热震性能更佳；