[发明专利]一种超硅粉胶泥复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超硅粉胶泥复合材料，其特征在于，包括固体组分和液体组分；其中，所述固体组分其按照重量份，包括以下成分：

超硅粉15~22份，白刚玉细粉12~20份，棕刚玉细粉10~15份，耐火水泥8~10份，莫来石纤维6~8份，α-氧化铝微粉5~15份，防爆纤维2~6份，无机盐速凝剂1~3份；

所述液体组分为水；所述固体组分与液体组分的重量比为1:0.1~0.3；

所述超硅粉由硅化钽/氧化锆复合微球对超细硅微粉进行改性得到；

所述硅化钽/氧化锆复合微球的制备方法为：

S1.称取氯氧化锆加入至质量分数为60%的乙醇溶液中，室温下搅拌液体至澄清后，滴加双氧水至液体的pH=3~4，室温下继续搅拌2~5h，即得到锆基水凝胶液；

S2.称取硅化钽纳米颗粒加入至所述锆基水凝胶液中，再加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，超声分散0.5~1h，升温至70~80℃，回流搅拌反应5~10h，冷却至室温后，滴加0.1mol/L的氢氧化钠溶液至液体的pH=9.0~10.0，静置8~12h，过滤取固体，使用去离子水洗涤至中性，置于80~100℃下烘干，得到硅化钽/氧化锆复合微球粗产物；

S3. 将所述硅化钽/氧化锆复合微球粗产物置于马弗炉中，先升温至250~300℃，保温处理2~3h，之后继续升温至600~700℃，保温处理5~8h，随炉冷却至室温，得到硅化钽/氧化锆复合微球；

所述超硅粉的制备方法为：

S1.称取超细硅微粉加入至去离子水中，超声分散0.1~0.5h后，先后加入聚丙烯酸钠和磷酸二氢铝，搅拌至均匀后倒入行星球磨机中进行湿法研磨，置于干燥箱中干燥，得到表面处理硅微粉；

其中，聚丙烯酸钠、磷酸二氢铝、超细硅微粉与去离子水的质量比为1:15~18:25~35:70~100；

S2.称取所述表面处理硅微粉与所述硅化钽/氧化锆复合微球加入至去离子水中，再加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，超声分散至均匀，倒入聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，升温至150~180℃，反应10~15h，冷却至室温后，过滤取固体，使用去离子水洗涤三次，置于烘箱中干燥处理，即得到超硅粉；

其中，所述表面处理硅微粉、所述硅化钽/氧化锆复合微球、去离子水与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量比为1:1.2~1.4:8~10:0.05~0.1。

2.根据权利要求1所述的一种超硅粉胶泥复合材料，其特征在于，所述液体组分需要在使用时再与所述固体组分混合。

3.根据权利要求1所述的一种超硅粉胶泥复合材料，其特征在于，所述白刚玉细粉的粒径为20~100μm；所述棕刚玉细粉的粒径为20~100μm；所述α-氧化铝微粉的粒径为1~5μm。

4.根据权利要求1所述的一种超硅粉胶泥复合材料，其特征在于，所述耐火水泥为硅酸盐水泥。

5.根据权利要求1所述的一种超硅粉胶泥复合材料，其特征在于，所述超细硅微粉的粒径为0.1~1μm。

6.根据权利要求1所述的一种超硅粉胶泥复合材料，其特征在于，所述湿法研磨使用的是氧化锆球进行研磨，其中，氧化锆球的直径为0.5~1.0mm，球磨速度为800~1000r/min，球磨时间12～24h。

7.一种根据权利要求1~6任一所述的超硅粉胶泥复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：

（1）按量称取白刚玉细粉、棕刚玉细粉、超硅粉和无机盐速凝剂混合，搅拌至均匀后，加入按量称取的水，搅拌成混合浆料；

（2）向所述混合浆料中依次加入按量称取的莫来石纤维，α-氧化铝微粉和防爆纤维，搅拌分散至均匀后，再加入耐火水泥，继续搅拌至均匀，即得到超硅粉胶泥复合材料。