[发明专利]一种利用煤炭固废或铝矾土固废制备碳化硼防毁伤陶瓷工程材料的方法

权利要求书

1.一种利用煤炭固废制备的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料，其特征在于，由以下重量份配比的原料制备而成：助燃催化剂5-40份、氧化铝25-75份、碳化硼20-30份、增强剂1.5-3份；所述增强剂为高分子聚合物，所述助燃催化剂采用如下制备方法得到：

步骤一，选用同一煤田同一煤层同时生产固废原料若干份；

步骤二，将步骤一选用的若干份样品空间堆积，保持每份样品之间有间隙，将其送入平炉2h升温至850℃；

步骤三，将温度由850℃以300℃/h的速度升温至950℃，焙烧4～5h，自然降温；

步骤四，破碎步骤三降温后的样品，若发现存在未烧尽杂质，重复步骤一至步骤三；

步骤五，将步骤四破碎后的样品采用鄂式破、球磨或雷蒙磨粉碎至100目；

步骤六，将步骤五所得样品使用荧光光谱吸收仪测定锂和镓的含量；

步骤七，选择步骤六样品中锂含量0.1%及含有镓的批次的原料直接细磨至325～1000目;

步骤八，按照8： 1～9：1的重量比在步骤七细磨后的原料中添加粒径相同的325目～1000目TiO₂粉末进球磨机球磨30min~1h，球料比为10：1，制成粒径10～100纳米级粉料；

步骤九：将步骤八配好的粉料进天然气或CO直焰回转窑1100℃煅烧4h，制成所需的助燃催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种利用煤炭固废制备的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料，其特征在于，所述增强剂为聚乙烯醇、酚醛树脂、羟甲基纤维素中的一种或两种。

3.一种利用煤炭固废制备如权利要求1所述的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将重量份配比的助燃催化剂与氧化铝、碳化硼混合后，以水为介质，添加重量份配比的增强剂；

步骤二，将混合后的原料加入球磨机中球磨，使原料粒径达到小于300纳米；

步骤三，步骤二球磨后的原料在100℃~200℃温度下，30min~1h烘干；

步骤四，采用制粒机制粒，粒径1nmD₅₀60nm，在原料的中心位置检测粒径大小；

步骤五，在30~70MPa压力下，陶瓷万吨级液压压力机压制成坯；

步骤六，将步骤五所得的坯在1100～1200℃工业链排式烧结一次烧结；

步骤七，裂纹、烧缩比、硬度性能检测；弃去有裂纹，烧缩比小于6mm的坯；

步骤八，在72h内，进入1500℃～2200℃卧式电炉工业烧结得到碳化硼防毁伤陶瓷工程材料；

步骤九，进行X光探伤；进行硬度、密度性能检测。

4.根据权利要求3所述的一种利用煤炭固废制备碳化硼防毁伤陶瓷工程材料的方法，其特征在于，所述球磨机类型为高铝衬、高铝球或高钛球球磨机，规格为100kg-1000kg级。

5.根据权利要求3所述的一种利用煤炭固废制备碳化硼防毁伤陶瓷工程材料的方法，其特征在于，步骤二的球磨条件为，球料比为10：1～10：3；转速为150～300转/min，球磨时间为30min~24h。

6.一种如权利要求1所述的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料在动力装置中的应用。

7.一种如权利要求1所述的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料在防护装置上的应用。

8.一种如权利要求1所述的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料在火力装置中的应用。

9.一种如权利要求1所述的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料在舰船、飞机及两栖装备中的应用。

10.一种如权利要求1所述的碳化硼防毁伤陶瓷工程材料在车辆、岛屿建筑建设及边防哨所及海上、港口防毁伤设施建设中的应用。