本发明涉及耐火材料制备技术领域，特别是涉及一种节能高效复合隔热耐火材料。
背景技术：
耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是绝对的。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。耐火材料广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50%-60%。
中国专利号“201310196728.1”，公开了一种高热敏性的节能环保耐火材料，其优点在于具有强度高、比重小、耐火度高和导热系数小等特点；其不足之处在于：其耐酸碱腐蚀、绝缘效果差，且容易出现开裂现象。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种节能高效复合隔热耐火材料。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能高效复合隔热耐火材料，所述耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂20-50份、高铝微粉10-20份、氧化钙8-18份、氧化锆4-12份、氧化镧5-10份、氧化铝超微粉6-12份、硅微粉4-10份、膨润土10-20份、硅藻土10-20份、膨胀珍珠岩5-16份、二氧化钴4-12份、石蜡2-8份、空心玻璃微珠8-18份、碳化硅晶粒4-12份、增韧剂5-10份。
优选的，所述耐火材料组份优选的成分配比包括有机硅改性环氧树脂35份、高铝微粉15份、氧化钙13份、氧化锆8份、氧化镧8份、氧化铝超微粉9份、硅微粉7份、膨润土15份、硅藻土15份、膨胀珍珠岩11份、二氧化钴8份、石蜡5份、空心玻璃微珠13份、碳化硅晶粒8份、增韧剂8份。
优选的，所述增韧剂由40%发泡聚苯乙烯、30%聚阴离子纤维素pac-hv、10%线型聚乙烯、10%润滑剂、10%抗氧剂组成。
优选的，其制备工艺包括以下步骤：
a、将氧化钙、氧化锆、氧化镧、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、碳化硅晶粒混合后加入研磨机中研磨，研磨速率为200-500转/分，时间为10min-20min，得到混合物a；
b、在混合物a中加入石蜡、增韧剂、高铝微粉、硅微粉，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，速率为3000-4000转/分，搅拌时间为20min-40min，之后静置8min，得到混合物b；
c、将混合物b加入有机硅改性环氧树脂中，充分搅拌后，加入烧结炉中煅烧，煅烧温度为1200-1600℃，时间为80min-150min，之后缓慢冷却至室温，即得到耐火材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明制备工艺简单，制得的耐火材料具有优异的耐高温、隔热、耐磨、耐腐性能，采用本发明的高温设备，可减少热损失，节省能源；本发明适合于在恶劣的环境下使用。
（2）本发明中，添加的硅微粉、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩混合后，其具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘的优点，能够进一步提高了材料的耐火性能。
（3）本发明中，添加的增韧剂具有强度高、吸水率低、耐酸碱、隔热隔音性好、防震效果好的优点，一旦燃烧，不会产生有害气体，环保性能好。
（4）本发明中，采用的制备工艺通过研磨、搅拌步骤，能够确保各组份材料充分混合，而且还能够防止产生局部结块现象；最后煅烧，能够防止耐火材料出现开裂现象。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种节能高效复合隔热耐火材料，所述耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂20-50份、高铝微粉10-20份、氧化钙8-18份、氧化锆4-12份、氧化镧5-10份、氧化铝超微粉6-12份、硅微粉4-10份、膨润土10-20份、硅藻土10-20份、膨胀珍珠岩5-16份、二氧化钴4-12份、石蜡2-8份、空心玻璃微珠8-18份、碳化硅晶粒4-12份、增韧剂5-10份；其中，增韧剂由40%发泡聚苯乙烯、30%聚阴离子纤维素pac-hv、10%线型聚乙烯、10%润滑剂、10%抗氧剂组成。
实施例一：
耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂20份、高铝微粉10份、氧化钙8份、氧化锆4份、氧化镧5份、氧化铝超微粉6份、硅微粉4份、膨润土10份、硅藻土10份、膨胀珍珠岩5份、二氧化钴4份、石蜡2份、空心玻璃微珠8份、碳化硅晶粒4份、增韧剂5份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
a、将氧化钙、氧化锆、氧化镧、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、碳化硅晶粒混合后加入研磨机中研磨，研磨速率为200转/分，时间为10min，得到混合物a；
b、在混合物a中加入石蜡、增韧剂、高铝微粉、硅微粉，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，速率为3000转/分，搅拌时间为20min，之后静置8min，得到混合物b；
c、将混合物b加入有机硅改性环氧树脂中，充分搅拌后，加入烧结炉中煅烧，煅烧温度为1200℃，时间为80min，之后缓慢冷却至室温，即得到耐火材料。
实施例二：
耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂50份、高铝微粉20份、氧化钙18份、氧化锆12份、氧化镧10份、氧化铝超微粉12份、硅微粉10份、膨润土20份、硅藻土20份、膨胀珍珠岩16份、二氧化钴12份、石蜡8份、空心玻璃微珠18份、碳化硅晶粒12份、增韧剂10份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
a、将氧化钙、氧化锆、氧化镧、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、碳化硅晶粒混合后加入研磨机中研磨，研磨速率为500转/分，时间为20min，得到混合物a；
b、在混合物a中加入石蜡、增韧剂、高铝微粉、硅微粉，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，速率为4000转/分，搅拌时间为40min，之后静置8min，得到混合物b；
c、将混合物b加入有机硅改性环氧树脂中，充分搅拌后，加入烧结炉中煅烧，煅烧温度为1600℃，时间为150min，之后缓慢冷却至室温，即得到耐火材料。
实施例三：
耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂25份、高铝微粉12份、氧化钙9份、氧化锆5份、氧化镧6份、氧化铝超微粉7份、硅微粉5份、膨润土12份、硅藻土12份、膨胀珍珠岩7份、二氧化钴5份、石蜡3份、空心玻璃微珠9份、碳化硅晶粒6份、增韧剂6份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
a、将氧化钙、氧化锆、氧化镧、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、碳化硅晶粒混合后加入研磨机中研磨，研磨速率为250转/分，时间为12min，得到混合物a；
b、在混合物a中加入石蜡、增韧剂、高铝微粉、硅微粉，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，速率为3200转/分，搅拌时间为25min，之后静置8min，得到混合物b；
c、将混合物b加入有机硅改性环氧树脂中，充分搅拌后，加入烧结炉中煅烧，煅烧温度为1250℃，时间为90min，之后缓慢冷却至室温，即得到耐火材料。
实施例四：
耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂40份、高铝微粉18份、氧化钙16份、氧化锆11份、氧化镧9份、氧化铝超微粉10份、硅微粉9份、膨润土18份、硅藻土18份、膨胀珍珠岩14份、二氧化钴11份、石蜡7份、空心玻璃微珠16份、碳化硅晶粒10份、增韧剂9份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
a、将氧化钙、氧化锆、氧化镧、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、碳化硅晶粒混合后加入研磨机中研磨，研磨速率为400转/分，时间为18min，得到混合物a；
b、在混合物a中加入石蜡、增韧剂、高铝微粉、硅微粉，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，速率为3800转/分，搅拌时间为38min，之后静置8min，得到混合物b；
c、将混合物b加入有机硅改性环氧树脂中，充分搅拌后，加入烧结炉中煅烧，煅烧温度为1550℃，时间为140min，之后缓慢冷却至室温，即得到耐火材料。
实施例五：
耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂30份、高铝微粉16份、氧化钙10份、氧化锆10份、氧化镧7份、氧化铝超微粉10份、硅微粉6份、膨润土16份、硅藻土14份、膨胀珍珠岩13份、二氧化钴10份、石蜡4份、空心玻璃微珠14份、碳化硅晶粒11份、增韧剂8份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
a、将氧化钙、氧化锆、氧化镧、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、碳化硅晶粒混合后加入研磨机中研磨，研磨速率为200-500转/分，时间为10min-20min，得到混合物a；
b、在混合物a中加入石蜡、增韧剂、高铝微粉、硅微粉，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，速率为3400转/分，搅拌时间为36min，之后静置8min，得到混合物b；
c、将混合物b加入有机硅改性环氧树脂中，充分搅拌后，加入烧结炉中煅烧，煅烧温度为1300℃，时间为100min，之后缓慢冷却至室温，即得到耐火材料。
实施例六：
耐火材料组份按重量份数包括有机硅改性环氧树脂35份、高铝微粉15份、氧化钙13份、氧化锆8份、氧化镧8份、氧化铝超微粉9份、硅微粉7份、膨润土15份、硅藻土15份、膨胀珍珠岩11份、二氧化钴8份、石蜡5份、空心玻璃微珠13份、碳化硅晶粒8份、增韧剂8份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
a、将氧化钙、氧化锆、氧化镧、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、碳化硅晶粒混合后加入研磨机中研磨，研磨速率为350转/分，时间为15min，得到混合物a；
b、在混合物a中加入石蜡、增韧剂、高铝微粉、硅微粉，混合后加入搅拌釜中高速搅拌，速率为3500转/分，搅拌时间为30min，之后静置8min，得到混合物b；
c、将混合物b加入有机硅改性环氧树脂中，充分搅拌后，加入烧结炉中煅烧，煅烧温度为1400℃，时间为135min，之后缓慢冷却至室温，即得到耐火材料。
实验例：
将采用传统方法制得的耐火材料与本发明各实施例制得的耐火材料进行导热系数、抗压强度实验，得到数据如下表：
由以上表格数据可知，实施例六制得的耐火材料能够达到最佳性能。
本发明中，添加的硅微粉、膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩混合后，其具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热性差、高绝缘的优点，能够进一步提高了材料的耐火性能；本发明中，添加的增韧剂具有强度高、吸水率低、耐酸碱、隔热隔音性好、防震效果好的优点，一旦燃烧，不会产生有害气体，环保性能好；本发明中，采用的制备工艺通过研磨、搅拌步骤，能够确保各组份材料充分混合，而且还能够防止产生局部结块现象；最后煅烧，能够防止耐火材料出现开裂现象。
综上所述，本发明制备工艺简单，制得的耐火材料具有优异的耐高温、隔热、耐磨、耐腐性能，采用本发明的高温设备，可减少热损失，节省能源；本发明适合于在恶劣的环境下使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。