[发明专利]一种高温耐火窑具材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火材料，尤其涉及一种高温耐火窑具材料及其制备方法。

背景技术

窑具是一种高级耐火材料，其质量好坏为烧成制品的质量、生产成本有着直接的影响。窑具的材料应具备较高的耐火度、良好的热稳定性，较高的常温和高温强度，必须经受的其制品及窑具本身的负荷，良好的导热性、低蓄热性和抗氧化性能。

自80年代以来，国内外推行陶瓷快速烧结技术，碳化硅陶瓷成为了快速烧结窑炉用高温窑具的首选材料，但是碳化硅窑具材料存在高温氧化物问题，即高温氧化产物会发生体积膨胀，使窑具结构疏松，以致产生裂纹而直接影响窑具的使用寿命和质量，目前，该问题仍未得到很好的解决。

采用氧化铝作为窑具材料由于氧化铝本身性质所限制，制作出的窑具材料收缩率大，密度低，气孔尺寸大且难以控制，因此抗热震稳定性差，高温使用易爆裂，当温度超过1250度以上时，高温负荷随温度升高而迅速下降，使用寿命短。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，所要解决的技术问题是提供一种收缩率低、抗热震稳定性强、使用寿命长的高温耐火窑具材料。

本发明还要解决的技术问题是提供上述高温耐火窑具材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高温耐火窑具材料，它包括如下重量份数的组分：

其中，所述二次熟瓷料通过下述方法制备而成：

(1)按重量份计，将90～95份三氧化二铝、2～5份碳酸钙、1～3份高岭土、1.2～2.5份硅微粉和0.2～2份氧化铬配料后进行球磨、混料、粉碎至300～400目；

(2)将10～15份石蜡、0.2～0.6份油酸加热至熔化；

(3)将步骤(1)中的原料去水后向其中加入步骤(2)中的熔化的石蜡和油酸，混合均匀后采用热压铸在0.5MP、60～70℃条件下成型。

(4)排蜡、烧成即得成品。

作为优选方案，一种高温耐火窑具材料，它包括如下重量份数的组分：

其中，所述二次熟瓷料通过下述方法制备而成：

(1)按重量份计，将93份三氧化二铝、3份碳酸钙、1.5份高岭土、1.6份硅微粉和0.8份氧化铬配料后进行球磨、混料、粉碎至300～400目；

(2)将13份石蜡、0.4份油酸加热至熔化；

(3)将步骤(1)中的原料去水后向其中加入步骤(2)中的熔化的石蜡和油酸，混合均匀后采用热压铸在0.5MP、60～70℃条件下成型。

(4)排蜡、烧成即得成品。

上述温耐火窑具材料的制备方法，包括如下步骤：

1、按配方量取原料，将三氧化二铝、80目白刚玉、二次熟瓷料、苏州白泥和二氧化硅加热至160～180℃，烘干6～8小时，然后自然冷却至室温；

2、将步骤1中的原料进行球磨混料，粉碎至300～400目；

3、按配方量将油酸、石蜡和蜂蜡混合成蜡液，加热至100～120℃去除混合物中的水分，，然后用150～200目筛网过滤；

4、向容器中加入步骤3中10％～20％的过滤后的蜡液，然后加入步骤1中10％～20％的烘干的原料进行搅拌，边搅拌边加入原料和蜡液，加入一半时开始缓慢加入配方量聚丙烯酸铵，同时继续加入剩余的原料和蜡液，加入完毕后，搅拌10～14小时混合均匀成浆料；

5、将步骤4中混合均匀的浆料采用热压铸成型，其中，成型压力为0.4～0.6Mpa，模具温度为25～30℃，浆料温度为60～70℃；

6、采用25～30％γ-Al2O3与70～75％陶土混合物作为排蜡粉进行排蜡，然后烧结即得成品。

其中，优选地，所述的排蜡温度条件控制如下：

室温至750℃，以110～120℃/h的速度匀速升温，至750℃时保温1小时；

750～920℃范围以200℃/h速度升温，至920±20℃范围内保温1小时，自然冷却至室温后出炉。

其中，优选地，所述的烧结温度条件控制如下：

室温至900℃，以110～120℃/h的速度匀速升温；

900～1300℃以60℃/h的速度匀速升温，在1700±20℃温度下保温2小时，自然冷却至室温后出炉。