一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料及其制备方法与流程

文档序号:23220662发布日期:2020-12-08 15:02阅读:177来源:国知局

本发明涉及可塑料应用技术领域,特别涉及一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料及其制备方法。



背景技术:

可塑料,不定型耐火材料的一种,由70%~80%粒状和粉状物料加10%~25%的可塑性黏土等结合剂及适量增塑剂配制而成的耐火材料。

可塑料是由粒状和粉状物料与可塑黏土等结合剂和增塑剂配合后,再加入少量水分,经充分混炼所组成的一种呈硬泥膏状并在较长时间内保持较高可塑性的不定型耐火材料。

可塑料的主要组分是粒状和粉状料,占总量的70%~85%。它可由各种材质的耐火原料制成,并常依材质对其进行分类与命名。由于这种不定型耐火材料主要用于不直接与熔融物接触的各种加热炉中,一般多采用黏土熟料和高铝质熟料,制备轻质可塑料通常采用轻质粒状料。

可塑性黏土是可塑料的重要组分,它只占可塑料总重的10%~25%,但对可塑料和其硬化体的结合强度、可塑性、硬化体的体积稳定性和耐火性都有很大的影响。

然而,现有技术中,可塑料耐火材料存在做耐磨性、抗腐蚀能力及抗磨损不足的缺陷,严重的影响了耐火材料的使用范围。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种抗腐蚀能力强及抗磨损性优异的可塑料及其制备方法。

为了解决上述技术问题,本发明的方案为:

一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料,由以下重量份的原材料组成:高铝骨料40-60份,碳化硅8-20份,氧化铝粉末4-10份,增塑剂4-8份,热硬性结合剂6-14份,其中高铝骨料由以下重量份的配料构成:氧化铝35-60份,氧化铁1.2-1.7份,氧化钛0-2.0份,氧化钙0.6-1.0份,氧化镁0.4-0.8份,氧化钾1.2-1.8份,氧化钠1.8-3.0份。

所述增塑剂选用纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐中的一种。

所述热硬性结合剂选用磷酸铝。

由以下重量份的原材料组成:高铝骨料45-55份,碳化硅12-16份,氧化铝粉末6-8份,增塑剂5-7份,热硬性结合剂8-12份。

由以下重量份的原材料组成:高铝骨料50份,碳化硅14份,氧化铝粉末7份,增塑剂7份,热硬性结合剂10份。

一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料的制备方法,包括以下步骤:

(1)配料:根据上述重量份配比取高铝骨料、碳化硅、氧化铝粉末、增塑剂及热硬性结合剂,加入混料设备进行混配,得到混料;

(2)混炼:将得到的混料导入混炼设备中进行混炼,得到混炼料;

(3)密实:将混炼料进行脱气密实,去除混炼料内部的气孔及气体,得到密实料;

(4)整形封存:将密实料进行切割或挤压成需求的形状,随后进行密封储存。

所述脱气密实选用脱气挤捱、震实及压实手段中的一种或多种。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

上述实施例中,由于高铝骨料及碳化硅相互固溶形成赛隆(sialon),而高铝骨料中含有氧化铝,赛隆(sialon)的形成使可塑料具有氧化铝中高硬度、高熔点及高沸点,具有碳化硅的稳定性、较高的导热系数、较小的热膨胀系数及良好的耐磨性;同时,形成的赛隆(sialon)还具有良好的机械强度、硬度等物理特性,具有耐磨性好、抗腐蚀能力强及抗磨损性好及热稳定性好的特点。且增塑剂的加入,进一步提升可塑料的可塑性,而热硬性结合剂的加入,能够增强可塑料硬化速度和低温时的强度。磷酸铝是可塑料中使用最广泛的一种热硬性结合剂,施工后经干燥和烘烤可获得很高的强度。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料,由以下重量份的原材料组成:高铝骨料40份,碳化硅20份,氧化铝粉末10份,增塑剂8份,热硬性结合剂14份,其中高铝骨料由以下重量份的配料构成:氧化铝35-60份,氧化铁1.2-1.7份,氧化钛0-2.0份,氧化钙0.6-1.0份,氧化镁0.4-0.8份,氧化钾1.2-1.8份,氧化钠1.8-3.0份。

所述增塑剂选用纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐中的一种。

所述热硬性结合剂选用磷酸铝。

实施例2

一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料,由以下重量份的原材料组成:高铝骨料60份,碳化硅8份,氧化铝粉末4份,增塑剂4份,热硬性结合剂6份,其中高铝骨料由以下重量份的配料构成:氧化铝35-60份,氧化铁1.2-1.7份,氧化钛0-2.0份,氧化钙0.6-1.0份,氧化镁0.4-0.8份,氧化钾1.2-1.8份,氧化钠1.8-3.0份。

所述增塑剂选用纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐中的一种。

所述热硬性结合剂选用磷酸铝。

实施例3

一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料,由以下重量份的原材料组成:高铝骨料45份,碳化硅16份,氧化铝粉末8份,增塑剂7份,热硬性结合剂12份,其中高铝骨料由以下重量份的配料构成:氧化铝35-60份,氧化铁1.2-1.7份,氧化钛0-2.0份,氧化钙0.6-1.0份,氧化镁0.4-0.8份,氧化钾1.2-1.8份,氧化钠1.8-3.0份。

所述增塑剂选用纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐中的一种。

所述热硬性结合剂选用磷酸铝。

实施例4

一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料,由以下重量份的原材料组成:高铝骨料55份,碳化硅12份,氧化铝粉末6份,增塑剂5份,热硬性结合剂8份,其中高铝骨料由以下重量份的配料构成:氧化铝35-60份,氧化铁1.2-1.7份,氧化钛0-2.0份,氧化钙0.6-1.0份,氧化镁0.4-0.8份,氧化钾1.2-1.8份,氧化钠1.8-3.0份。

所述增塑剂选用纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐中的一种。

所述热硬性结合剂选用磷酸铝。

实施例5

一种高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料,由以下重量份的原材料组成:高铝骨料50份,碳化硅14份,氧化铝粉末7份,增塑剂7份,热硬性结合剂10份,其中高铝骨料由以下重量份的配料构成:氧化铝35-60份,氧化铁1.2-1.7份,氧化钛0-2.0份,氧化钙0.6-1.0份,氧化镁0.4-0.8份,氧化钾1.2-1.8份,氧化钠1.8-3.0份。

所述增塑剂选用纸浆废液、环烷酸、木素磺酸盐、木素磷酸盐、木素铬酸盐中的一种。

所述热硬性结合剂选用磷酸铝。

上述实施例中,由于高铝骨料及碳化硅相互固溶形成赛隆(sialon),而高铝骨料中含有氧化铝,赛隆(sialon)的形成使可塑料具有氧化铝中高硬度、高熔点及高沸点,具有碳化硅的稳定性、较高的导热系数、较小的热膨胀系数及良好的耐磨性;同时,形成的赛隆(sialon)还具有良好的机械强度、硬度等物理特性,具有耐磨性好、抗腐蚀能力强及抗磨损性好及热稳定性好的特点。且增塑剂的加入,进一步提升可塑料的可塑性,而热硬性结合剂的加入,能够增强可塑料硬化速度和低温时的强度。磷酸铝是可塑料中使用最广泛的一种热硬性结合剂,施工后经干燥和烘烤可获得很高的强度。

本发明的高性能赛隆刚玉复合碳化硅可塑料的制备方法,包括以下步骤:

(1)配料:根据上述重量份配比取高铝骨料、碳化硅、氧化铝粉末、增塑剂及热硬性结合剂,加入混料设备进行混配,得到混料;

(2)混炼:将得到的混料导入混炼设备中进行混炼,得到混炼料;

(3)密实:将混炼料进行脱气密实,去除混炼料内部的气孔及气体,得到密实料;

(4)整形封存:将密实料进行切割或挤压成需求的形状,随后进行密封储存。

所述脱气密实选用脱气挤捱、震实及压实手段中的一种或多种。

采用本发明配比按照本发明的制备方法制备出的可塑料的检测数据如下:

以上对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。

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