[发明专利]一种MgAl2O4-石墨烯复合耐火材料及其制备方法

权利要求书

1.一种MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料，其特征在于：由如下重量份的原料组成：电熔镁砂颗粒65-70份，电熔镁砂细粉15-20份，MgAl₂O₄-石墨烯复合粉体8-12份，石墨2-4份，铝粉1.5-2.5份，Al-Mg合金1-2份，硅粉2-4份和树脂结合剂3-5份。

2.根据权利要求1所述的MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料，其特征在于：由如下重量份的原料组成：电熔镁砂颗粒65份，电熔镁砂细粉20份，MgAl₂O₄-石墨烯复合粉体12份，石墨2份，铝粉1.5份，Al-Mg合金2份，硅粉2份和树脂结合剂5份。

3.根据权利要求1所述的MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料，其特征在于：所述树脂结合剂为液态酚醛树脂。

4.根据权利要求1所述的MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料，其特征在于：所述电熔镁砂颗粒的粒径为1-4mm。

5.根据权利要求1所述的MgAl2O4-石墨烯复合耐火材料，其特征在于：所述电熔镁砂细粉的粒径为10-30um。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料，其特征在于：所述铝粉，Al-Mg合金和硅粉的粒度均小于等于0.088mm。

7.权利要求1-6任意一项所述的MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(a)MgAl₂O₄-石墨烯复合粉体的制备

(1)先将石墨烯按照3-5g/L的浓度加入到去离子水中，超声处理35-45min，制得氧化石墨烯分散液；

(2)然后向步骤(1)中所述氧化石墨烯分散液中加入MgAl₂O₄微粉，制得含尖晶石的氧化石墨烯料浆，所述氧化石墨烯分散液与MgAl₂O₄微粉的质量比为1:5-10，所述MgAl₂O₄微粉的粒径为50-70um；

(3)再将步骤(2)中所述氧化石墨烯料浆超声处理70-80min，在70-80℃条件下搅拌40-50min，冷冻干燥，得到干燥料；

(4)将步骤(3)中所述干燥料置于三辊研磨机中研磨15-20min，得到MgAl₂O₄-石墨烯复合粉体；

(b)按配比准备原料，将所述电熔镁砂颗粒、电熔镁砂细和步骤(a)中所述MgAl₂O₄-石墨烯复合粉体加入到高速混炼机中进行混合，混合时间为25-30min，得到预混合料；

(c)在步骤(b)中所述预混合料中加入所述树脂结合剂，混合均匀后，再加入所述石墨、铝粉、Al-Mg合金和硅粉进行混练，加压成型，然后在200-240℃进行热处理，热处理时间为25-30h，制得MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料。

8.根据权利要求7所述的MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述MgAl₂O₄微粉的粒径为50-70um。

9.根据权利要求7或8所述的MgAl₂O₄-石墨烯复合耐火材料的制备方法，其特征在于：步骤(c)中热处理时间为25-30h。