一种耐高温复合材料及其制备方法与流程

文档序号:11928674阅读:572来源:国知局

本发明涉及一种复合材料及其制备方法,特别是涉及一种耐高温复合材料及其制备方法,属于无机非金属材料技术领域。



背景技术:

大型工业企业除尘设备需求旺盛,其使用工艺条件复杂及恶劣,材料及制造成本居高不下,特别是主要部件,难以适应和满足市场竞争需求。现有的除尘设备耐磨部件是合金或陶瓷材料。合金材料组成是由铬合金等为元素组成的精密铸件。其优点是耐磨耐高温,高温工况条件下强度、耐磨性好、核心部件制造精度高、装配性好、容易更换、使用寿命长、具有一定的耐腐蚀;缺点是制造成本高、设备整体重量重。陶瓷材料组成是由高铝土为主做成零件坯型,表面涂粙后经焙烧窑高温焙烧而成。优点是耐腐蚀、制造成本低;缺点是在遇到急冷急热易爆裂、部件制造精度差、装配性差、无法更换、只能一次性使用,一般适用于工艺温度较低且稳定的场合。



技术实现要素:

针对上述现有技术的不足,本发明的目的是提供一种能够长期使用、承受常温至1200℃温度变化、荷重软化点高、高强度耐磨的耐高温复合材料及其制备方法。

本发明的技术方案是这样的:一种耐高温复合材料,由以下质量百分比的组分混合、成型、自然养护、烘干制成:白刚玉35~54%、叶蜡石5~15%、硅微粉2~12%、镁砂30~45%、纯铝酸钙水泥5~15%和水4~10%。

所述白刚玉中Al2O3≥99%wt,粒度为0~5mm。

所述叶蜡石中SiO2>60%wt,粒度1~3mm。

所述硅微粉中SiO2>90%wt,粒度<325M。

所述镁砂中MgO>97%wt,粒度1~3mm。

一种耐高温复合材料的制备方法,按质量百分比称取如下原料,白刚玉35~54%、叶蜡石5~15%、硅微粉2~12%、镁砂30~45%、纯铝酸钙水泥5~15%和水4~10%混合均匀、成型、自然养护并烘干,所述烘干包括依次以如下过程烘烤:0~110℃升温时间12~24h,110~300℃升温时间12~24h,300~400℃升温时间12~24h,400~600℃升温时间12~24h,600℃保温时间6~12h,600~800℃升温时间12~18h随后自然冷却,所述烘干中的升温为线性升温过程。

所述自然养护是在常温常压条件下存放4~6天。

本发明所提供的技术方案的有益效果是:烘干后的复合材料密度小,应用于除尘器后单体质量低,复合材料的荷重软化温度大于1600℃,能够满足常温至1200℃的温度变化,产品耐压强度(110℃×24h)大于45MPa,适用于高温除尘设备。制成复合材料的各项原料成本低,制备过程简单易于控制,综合成本低,利于大范围推广使用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限定。

实施例1

按质量百分比称取如下原料,白刚玉54%、叶蜡石5%、硅微粉2%、镁砂30%、纯铝酸钙水泥5%和水4%混合均匀、成型、在常温常压条件下存放4天进行自然养护并按以下过程烘干。其中白刚玉中Al2O399.3%wt,粒度为3mm;叶蜡石中SiO272%wt,粒度1mm;硅微粉中SiO292%wt,粒度300M;镁砂中MgO98%wt,粒度1mm。

烘干过程是这样的,0~110℃升温时间24h,110~300℃升温时间24h,300~400℃升温时间24h,400~600℃升温时间24h,600℃保温时间12h,600~800℃升温时间18h随后自然冷却。

实施例2

按质量百分比称取如下原料,白刚玉35%、叶蜡石5%、硅微粉5%、镁砂45%、纯铝酸钙水泥5%和水5%混合均匀、成型、在常温常压条件下存放4天进行自然养护并按以下过程烘干。其中白刚玉中Al2O399.1%wt,粒度为1mm;叶蜡石中SiO265%wt,粒度2mm;硅微粉中SiO294%wt,粒度325M;镁砂中MgO97%wt,粒度3mm。

烘干过程是这样的,0~110℃升温时间18h,110~300℃升温时间18h,300~400℃升温时间18h,400~600℃升温时间18h,600℃保温时间10h,600~800℃升温时间15h随后自然冷却。

实施例3

按质量百分比称取如下原料,白刚玉36%、叶蜡石15%、硅微粉4%、镁砂30%、纯铝酸钙水泥8%和水7%混合均匀、成型、在常温常压条件下存放5天进行自然养护并按以下过程烘干。其中白刚玉中Al2O399.3%wt,粒度为5mm;叶蜡石中SiO260%wt,粒度1mm;硅微粉中SiO295%wt,粒度200M;镁砂中MgO97%wt,粒度2mm。

烘干过程是这样的,0~110℃升温时间12h,110~300℃升温时间12h,300~400℃升温时间12h,400~600℃升温时间12h,600℃保温时间6h,600~800℃升温时间12h随后自然冷却。

实施例4

按质量百分比称取如下原料,白刚玉35%、叶蜡石7%、硅微粉6%、镁砂35%、纯铝酸钙水泥7%和水10%混合均匀、成型、在常温常压条件下存放6天进行自然养护并按以下过程烘干。其中白刚玉中Al2O399.4%wt,粒度为3mm;叶蜡石中SiO270%wt,粒度3mm;硅微粉中SiO290%wt,粒度200M;镁砂中MgO98%wt,粒度3mm。

烘干过程是这样的,0~110℃升温时间12h,110~300℃升温时间12h,300~400℃升温时间12h,400~600℃升温时间12h,600℃保温时间6h,600~800℃升温时间12h随后自然冷却。

实施例5

按质量百分比称取如下原料,白刚玉38%、叶蜡石5%、硅微粉3%、镁砂34%、纯铝酸钙水泥15%和水5%混合均匀、成型、在常温常压条件下存放5天进行自然养护并按以下过程烘干。其中白刚玉中Al2O399.3%wt,粒度为2mm;叶蜡石中SiO275%wt,粒度1mm;硅微粉中SiO295%wt,粒度300M;镁砂中MgO97%wt,粒度2mm。

烘干过程是这样的,0~110℃升温时间24h,110~300℃升温时间24h,300~400℃升温时间24h,400~600℃升温时间24h,600℃保温时间12h,600~800℃升温时间24h随后自然冷却。

实施例6

按质量百分比称取如下原料,白刚玉40%、叶蜡石6%、硅微粉12%、镁砂33%、纯铝酸钙水泥5%和水4%混合均匀、成型、在常温常压条件下存放4天进行自然养护并按以下过程烘干。其中白刚玉中Al2O399.1%wt,粒度为3mm;叶蜡石中SiO265%wt,粒度3mm;硅微粉中SiO290%wt,粒度250M;镁砂中MgO97%wt,粒度2mm。

烘干过程是这样的,0~110℃升温时间24h,110~300℃升温时间24h,300~400℃升温时间24h,400~600℃升温时间24h,600℃保温时间12h,600~800℃升温时间24h随后自然冷却。

六个实施例的部分性能指标如下:

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