碳化硅结合含碳耐火材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种具有优异抗氧化性、高强度的含碳耐火材料，包括铝碳耐火材料、镁碳耐火材料、锆碳耐火材料，所述耐火材料主要应用于冶金、铸造中的熔炉内衬、熔熔金属导流管或控流器。该含碳耐火材料使用聚碳硅烷作结合剂，在烧成过程中裂解反应生成碳化硅纤维，形成碳化硅结合。碳化硅结合本身比树脂碳结合具有更好的抗氧化性，而且对耐火集料具有十分高的结合强度，又因为碳化硅纤维与酚醛树脂炭化后形成的结合碳有相近的热导率和热膨胀系数，所以碳化硅结合含碳耐火材料具有与树脂碳结合含碳耐火材料相当的耐热震性能。所述聚碳硅烷为主链或支链上主要含Si和C的、热解后能得到碳化硅的聚合物，其加入量为原料重量的8%～12%。

主权项

一种碳化硅结合含碳耐火材料的制备方法，所述的含碳耐火材料包括铝碳耐火材料、镁碳耐火材料和锆碳耐火材料；所述的含碳耐火材料是以耐火集料和碳素物为原料成分，使用聚碳硅烷作为结合剂，所述的聚碳硅烷为固体或液体的形式；铝碳耐火材料的耐火集料为氧化铝骨料和氧化铝粉料，镁碳耐火材料的集料为氧化镁骨料和氧化镁粉料，锆碳耐火材料的集料为氧化锆骨料和氧化锆粉料；其特征是所述的碳素物为鳞片石墨，聚碳硅烷加入量为原料总质量的8～12%；所述的结合剂聚碳硅烷采用汽油、二氯乙烷、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、正己烷中的一种作溶剂或稀释剂，溶剂或稀释剂加入量为聚碳硅烷质量的30～50%；所述制备方法的具体步骤如下：步骤1：将耐火集料的粉料和碳素物配好后，放入预混器中预混，制成混合粉体备用；步骤2：将聚碳硅烷与溶剂配好后，混合搅拌，充分溶解后密封放置备用；步骤3：将耐火集料的骨料放入混炼机中，加入步骤2溶解好的结合剂后混炼3～5分钟，再加入步骤1预制的混合粉混炼15～30分钟出料，密封困料4～10小时后冷等静压或机压成型；步骤4：将步骤2制备的坯体放入干燥室，在120℃～200℃温度下干燥8～12小时，然后在电窑中通入N₂气加热到950℃～1200℃，保温6～10小时，得到最终产品。