[发明专利]一种超硅粉胶泥复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及胶泥材料领域，具体涉及一种超硅粉胶泥复合材料及其制备方法，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。本发明采用了超硅粉替换了现有技术中使用的刚玉细粉，不仅降低了成本，还解决了刚玉细粉在使用过程中出现的热震性差，易出现大缝裂纹和破损现象的问题，进一步提高了生产效率，增强了对线圈的保护作用。

技术领域

本发明涉及胶泥材料领域，具体涉及一种超硅粉胶泥复合材料及其制备方法。

背景技术

线圈胶泥涂覆于线圈周围，起绝缘和保护线圈的作用。随着中频感应炉冶炼条件的日趋苛刻，线圈胶泥的绝缘性、耐火度、热震稳定性、体积稳定性和保温性都要求向更优的方向发展。

目前的线圈胶泥多采用耐压强度高、耐磨损的高纯刚玉为原料，但高纯刚玉不仅价格昂贵，且高纯刚玉质线圈胶泥抗热震性差，使用过程中易出现大缝裂纹和破损现象，需频繁修补，既降低了生产效率，也减弱了对线圈的保护作用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种超硅粉胶泥复合材料，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。

优选地，所述液体组分需要在使用时再与所述固体组分混合。

优选地，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。

优选地，所述耐火水泥为硅酸盐水泥；所述的硅酸盐水泥为PO42.5或PO32.5普通硅酸盐水泥。

优选地，所述α-氧化铝微粉1～5μm。

优选地，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。

优选地，所述超细硅微粉的粒径为0.1～1μm。

优选地，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；

其中，氯氧化锆与乙醇溶液的质量比为1∶6～10；

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；

其中，硅化钽纳米颗粒、所述锆基水凝胶液与乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的质量比为1∶8～12∶0.02～0.05；

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。

优选地，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；