[发明专利]一种耐材专用快速自凝固的高温结合剂及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种耐材专用快速自凝固的高温结合剂及其制备工艺，以质量百分比计包括：陶瓷粉末36‑40wt％、金属混合粉末60‑64wt％，其中，所述金属混合粉末以质量百分比计包括：CA80水泥73‑78wt％、SiO₂微粉10‑15wt％、Cr₂O₃微粉8wt％、α‑Al₂O₃微粉2.5wt％，铁0.5wt％，三聚磷酸钠0.23wt％，聚羧酸酯醚基聚合物0.07wt％，金属铝粉0.15wt％，有机纤维0.2wt％，硝酸盐0.35wt％。其制备工艺包括以下步骤：S1、配料，S2、高温熔融，S3、镀前处理，S4、化学镀覆。本发明的高温结合剂通过结合了陶瓷和金属粉末使其具有耐高温和高抗热震性，与单一结合剂相比具备更好的综合性能和力学性能，在高温熔融时通入高纯氮气改善了结合剂韧性不高的情况，同时可以实现快速自凝固，通过化学镀覆堵塞结合剂中的气孔，有利于改善结合剂的抗渗透性。

技术领域

本发明涉及耐材高温结合剂技术领域，具体是涉及一种耐材专用快速自凝固的高温结合剂及其制备工艺。

背景技术

结合剂又称粘结剂，其通过将不同的耐材物料粘结并聚合在一起，使耐材保持一定的形状和力学性能，随着耐材技术的提高，对耐材的性能要求也日益苛刻，耐材结合剂逐渐向自洁净化、稳定化方向发展。常用到的结合剂有陶瓷结合剂、树脂结合剂、金属结合剂以及橡胶结合剂，而一些结合剂抗高温抗震效果差，耐材专用高温结合剂有铝酸钙水泥、水合氧化铝、硅溶胶、铝凝胶粉结合剂等，各结合剂的作用机理及使用特点不尽相同，可通过选择不同的高温结合剂粘结，来获得不同施工状态、强度发展及高温性能的材料，以满足不同工况条件的需要。

在现有的结合剂制备工艺中，通常使用一种单一的方法来制备一种结合剂，而单一的结合剂无法满足多种性能需求，而需要将两种或两种以上的结合剂复合制备，已达到更加优良的使用效果，专利CN102424537B公开了一种粘土矿物为原料制备磷酸铝复合结合剂的方法。它的步骤如下：1)将粘土矿物加水配制成矿浆，加入相当于粘土矿物重量0.1～0.2％的分散剂，搅拌，水力旋流器除沙，用鼓风干燥箱于60～70℃恒温干燥3～6h，得到精制粘土矿物；2)在精制粘土矿物中加入浓度为40～85％的磷酸，搅拌，控制温度为70～120℃，反应时间为0.5～6h，冷却，得磷酸铝复合结合剂基料；3)在磷酸铝复合结合剂基料中加入基料质量分数2％～10％的固化剂，制得磷酸铝复合结合剂，其原料便宜易得，工艺简单、操作条件温和，易于实现规模化生产；制备的产品具有较强的附着力和优异的柔韧性、耐热性、耐水性、耐候性等性能。但由于其主要成分单一，其抗热震效果不高，因此需要对结合剂成分及制备工艺均做出一定的的改进使其综合性能更高。

发明内容

针对上述存在的问题本发明提供了一种耐材专用快速自凝固的高温结合剂及其制备工艺。

本发明的技术方案是：

一种耐材专用快速自凝固的高温结合剂，以质量百分比计包括：陶瓷粉末 36-40wt％、金属混合粉末60-64wt％，其中，所述金属混合粉末以质量百分比计包括：CA80水泥73-78wt％、SiO₂微粉10-15wt％、Cr₂O₃微粉8wt％、α-Al₂O₃微粉2.5wt％，铁0.5wt％，三聚磷酸钠0.23wt％，聚羧酸酯醚基聚合物0.07wt％，金属铝粉0.15wt％，有机纤维0.2wt％，硝酸盐0.35wt％。

进一步地，所述陶瓷粉末中以质量百分比计包括：SiO₂50-54wt％， H₃BO₃18-22wt％，滑石8wt％，Al₂O₃3wt％，Na₂CO₃7wt％，BaCO₃6wt％， LiCO₃4wt％，以上成分均为较为常见的陶瓷粉末，成本低。