[发明专利]一种轻量化刚玉-镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种轻量化刚玉‑镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法。其技术方案是：以10～18wt％、25～30wt％和15～20wt％的粒径依次为3～5mm、1～2.8mm和0.1～0.8mm的纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒为骨料，以12～18wt％的纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料细粉、12～20wt％的刚玉细粉、2～5wt％的镁砂细粉和3～8wt％的α‑Al2O3微粉为基质。先将骨料置于真空搅拌机中，抽真空，再外加骨料和基质之和3～8wt％的氯化镁溶液，搅拌，关闭抽真空系统；然后加入基质，搅拌，成型，干燥，在1450～1650℃保温，冷却，即得轻量化刚玉‑镁铝尖晶石耐火材料。本发明所制制品的气孔为纳米级，导热系数低、强度高、抗介质侵蚀性能好和热震稳定性优异。

主权项

一种轻量化刚玉‑镁铝尖晶石耐火材料的制备方法，其特征在于所述制备方法是：以10～18wt％的粒径为3～5mm的纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒、25～30wt％的粒径为1～2.8mm的纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒和15～20wt％的粒径为0.1～0.8mm的纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料颗粒为骨料，以12～18wt％的粒径小于0.074mm的纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料细粉、12～20wt％的刚玉细粉、2～5wt％的镁砂细粉和3～8wt％的α‑Al2O3微粉为基质；先将所述骨料置于真空搅拌机中，抽真空至2.0kPa以下，再加入所述骨料和所述基质之和3～8wt％的氯化镁溶液，搅拌10～15分钟，关闭抽真空系统；然后加入所述基质，搅拌均匀；在100～200MPa条件下机压成型，成型后的坯体在110～220℃条件下干燥12～36小时，最后在1450～1650℃条件下保温3～8小时，冷却，即得轻量化刚玉‑镁铝尖晶石耐火材料；所述纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料的制备步骤是：第一步、将氢氧化铝细粉置于高温炉内，先以0.5～2.0℃/min的速率升温至300～500℃，保温3～5h，再以1.5～2.3℃/min的速率升温至900～1300℃，保温3～7h，冷却，得到高孔隙率的氧化铝粉体；第二步、按所述高孔隙率的氧化铝粉体为55～85wt％、所述氯化镁溶液为5～20wt％和菱镁矿微粉为5～30wt％配料，将所述高孔隙率的氧化铝粉体置于真空搅拌机中，抽真空至2.0kPa以下，再加入所述氯化镁溶液和所述菱镁矿微粉，搅拌10～15分钟，关闭抽真空系统，得到混合料；第三步、将所述混合料在110～190℃条件下保温3～6h，冷却，在50～120MPa条件下机压成型，成型后的坯体于120～140℃条件下干燥24～48h；然后将干燥后的坯体置于高温炉内，以1.5～2.5℃/min的速率升温至900～1300℃，保温3～7h，再以4～7℃/min的速率升温至1500～1650℃，保温3～8h，冷却，即得纳米孔径的多孔刚玉‑镁铝尖晶石陶瓷材料。