本发明属于耐火材料技术领域，具体涉及一种耐火材料的制备方法。
背景技术：
在传统意义上，耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料，它是为高温技术服务的基础材料，是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及工业高温容器和部件的材料，并且能够承受相应的物理化学变化及机械作用。
大部分耐火材料是以天然矿石（如耐火粘土、硅石、菱镁矿、白云石）为原料制造的，采用某些工业原料和人工合成原料（如工业氧化铝、碳化硅、合成莫来石、合成尖晶石等）也日益增多，因此，耐火材料的种类很多。耐火材料按照矿物组成可以分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、尖晶石质、含碳质、含锆质耐火材料及特殊耐火材料；按照制造方法可以分为天然矿石和人造制品；按其方式可分为块状制品和不定形耐火材料；按照热处理方式可分为不烧制品、烧成制品和熔铸制品；按照耐火度可分为普通、高级和特级耐火制品；按照化学性质可分为酸性、中性及碱性耐火材料；按照其密度可分为轻质及重质耐火材料；按照其制品的形状和尺寸可分为标准砖、异形砖、特异形砖、管和耐火器皿；还可以按其应用分为高炉用、水泥窑用、玻璃窑用、陶瓷窑用耐火材料等。
无机非金属材料的机械韧性较差是无机非金属和材料中普遍存在的一个问题，作为同属无机非金属材料的耐火材料，其机械韧性也较差，虽然在使用过程中耐火材料几乎不需要进行移动，但是其较差的机械韧性也影响到了其高温时候的抗热震性能，在急冷急热和使用的间隙由于较大的温差耐火材料极易在热胀冷缩作用下发生开裂、剥落等影响耐火材料完整性的情况，降低了耐火材料的使用寿命；同时对于那些需要经常进行移动的耐火材料制品，其较差的机械韧性则会大大增加耐火制品的损坏率，影响其日常使用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种耐火材料的制备方法，本发明制备的耐火材料，与传统的耐火材料相比，气孔更低，体密更高，拥有更小的膨胀率和重烧线变化，稳定性更好，热震性能更优越，耐磨性更好。
本发明提供了如下的技术方案：
一种耐火材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将含碳材料、耐火基材和氧化铝混合导入球磨罐中球磨3-5h，再加入有机溶剂，搅拌均匀，得到浆料；
b、将部分稳定氧化锆、碳化锆颗粒、丙烯酸胺、亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合，导入高混机中，在2000-3000r/min的转速下搅拌10-15min，再采用超声振荡20-25min，分散均匀后，得到材料一；
c、向材料一中加入催化剂、结合剂，在60-80℃下搅拌溶解5-10min，再将浆料导入，在80-90℃下加热并搅拌20-25min，得到坯体；
d、将坯体置于60-70℃的恒温干燥箱中，干燥15-20min后，粉碎至过200-300目筛，再进行二次干燥处理，之后进行冷却、压制成型，即可得到成品。
优选的，所述步骤a的含碳材料为铝碳耐火材料、镁碳耐火材料和铝镁尖晶石碳耐火材料中的任一种或几种的混合。
优选的，所述步骤a的耐火基材的制备方法为：将镁砂、镁铝尖晶石、氧化铝粉、二氧化锰粉、金属锰粉和添加剂混合加入到混炼机内，混合均匀后，装入模具中压制成型，再置于180-190℃下干燥6-8h，干燥后，再于800-950℃下进行烧结2-3h，即可得到耐火基材。
优选的，所述镁砂为电熔镁砂或烧结镁砂。
优选的，所述步骤a的有机溶剂为二氯乙烷、甲苯、二甲苯、四氢呋喃和正己烷中的任一种。
优选的，所述步骤b的部分稳定氧化锆为氧化钙稳定氧化锆、氧化镁稳定氧化锆和氧化钇稳定氧化锆中的任一种或几种的混合。
优选的，所述步骤c的结合剂为糊精、纸浆废液、木质素磺酸钙和甲基纤维素中的任一种或几种的组合。
优选的，所述步骤d的二次干燥处理的方法为：将材料置于干燥室内，在120-140℃下干燥2-4h，然后在电窑中通入氮气，加热到850-900℃，保温5-7h。
本发明的有益效果是：
本发明制备的耐火材料，与传统的耐火材料相比，气孔更低，体密更高，拥有更小的膨胀率和重烧线变化，稳定性更好，热震性能更优越，耐磨性更好。
本发明中添加的部分稳定氧化锆，能够较好的包覆在碳化锆表面，因为引入的部分稳定氧化锆的料度较碳化锆的粒度细，表面积大，通过控制两者之间的比例，保证了部分稳定氧化锆均匀分散并包裹碳化锆颗粒，使得制备的耐火材料在高温下能够自身烧结，形成氧化锆结合网络，抗冲刷能力强，同时其氧化后体积有一定的膨胀，避免了烧结引起了较大的体积收缩。
本发明制备的耐火材料具有非常高的抗拉强度、较高的热导率和较低的热膨胀系数。高的拉伸强度可以提高材料的破坏极限应力；高的热导率可在环境温度激变时快速传导热量，降低材料内部温度梯度；低的热膨胀率不至于在材料内部存在温度梯度时形成较大的内应力，这三种性能的综合作用可提高材料的耐热震性能。
具体实施方式
实施例1
一种耐火材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将含碳材料、耐火基材和氧化铝混合导入球磨罐中球磨3h，再加入有机溶剂，搅拌均匀，得到浆料；
b、将部分稳定氧化锆、碳化锆颗粒、丙烯酸胺、亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合，导入高混机中，在3000r/min的转速下搅拌10-15min，再采用超声振荡20min，分散均匀后，得到材料一；
c、向材料一中加入催化剂、结合剂，在60℃下搅拌溶解10min，再将浆料导入，在90℃下加热并搅拌20min，得到坯体；
d、将坯体置于70℃的恒温干燥箱中，干燥20min后，粉碎至过200目筛，再进行二次干燥处理，之后进行冷却、压制成型，即可得到成品。
步骤a的含碳材料为铝碳耐火材料、镁碳耐火材料和铝镁尖晶石碳耐火材料中的任一种或几种的混合。
步骤a的耐火基材的制备方法为：将镁砂、镁铝尖晶石、氧化铝粉、二氧化锰粉、金属锰粉和添加剂混合加入到混炼机内，混合均匀后，装入模具中压制成型，再置于180℃下干燥8h，干燥后，再于950℃下进行烧结2h，即可得到耐火基材。
镁砂为电熔镁砂。
步骤a的有机溶剂为四氢呋喃。
步骤b的部分稳定氧化锆为氧化钙稳定氧化锆、氧化镁稳定氧化锆和氧化钇稳定氧化锆的混合。
步骤c的结合剂为糊精、纸浆废液、木质素磺酸钙和甲基纤维素的组合。
步骤d的二次干燥处理的方法为：将材料置于干燥室内，在140℃下干燥2h，然后在电窑中通入氮气，加热到900℃，保温5h。
实施例2
一种耐火材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将含碳材料、耐火基材和氧化铝混合导入球磨罐中球磨3h，再加入有机溶剂，搅拌均匀，得到浆料；
b、将部分稳定氧化锆、碳化锆颗粒、丙烯酸胺、亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合，导入高混机中，在2000r/min的转速下搅拌10min，再采用超声振荡20min，分散均匀后，得到材料一；
c、向材料一中加入催化剂、结合剂，在60℃下搅拌溶解5min，再将浆料导入，在80℃下加热并搅拌20min，得到坯体；
d、将坯体置于60℃的恒温干燥箱中，干燥15min后，粉碎至过200目筛，再进行二次干燥处理，之后进行冷却、压制成型，即可得到成品。
步骤a的含碳材料为铝碳耐火材料、镁碳耐火材料和铝镁尖晶石碳耐火材料的混合。
步骤a的耐火基材的制备方法为：将镁砂、镁铝尖晶石、氧化铝粉、二氧化锰粉、金属锰粉和添加剂混合加入到混炼机内，混合均匀后，装入模具中压制成型，再置于180℃下干燥6h，干燥后，再于800℃下进行烧结2h，即可得到耐火基材。
镁砂为烧结镁砂。
步骤a的有机溶剂为正己烷。
步骤b的部分稳定氧化锆为氧化钙稳定氧化锆、氧化镁稳定氧化锆和氧化钇稳定氧化锆的混合。
步骤c的结合剂为糊精、纸浆废液、木质素磺酸钙和甲基纤维素的组合。
步骤d的二次干燥处理的方法为：将材料置于干燥室内，在120℃下干燥2h，然后在电窑中通入氮气，加热到850℃，保温5h。
实施例3
一种耐火材料的制备方法，包括以下制备步骤：
a、将含碳材料、耐火基材和氧化铝混合导入球磨罐中球磨5h，再加入有机溶剂，搅拌均匀，得到浆料；
b、将部分稳定氧化锆、碳化锆颗粒、丙烯酸胺、亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸铵混合，导入高混机中，在3000r/min的转速下搅拌15min，再采用超声振荡25min，分散均匀后，得到材料一；
c、向材料一中加入催化剂、结合剂，在80℃下搅拌溶解10min，再将浆料导入，在90℃下加热并搅拌25min，得到坯体；
d、将坯体置于70℃的恒温干燥箱中，干燥20min后，粉碎至过300目筛，再进行二次干燥处理，之后进行冷却、压制成型，即可得到成品。
步骤a的含碳材料为铝碳耐火材料、镁碳耐火材料和铝镁尖晶石碳耐火材料的混合。
步骤a的耐火基材的制备方法为：将镁砂、镁铝尖晶石、氧化铝粉、二氧化锰粉、金属锰粉和添加剂混合加入到混炼机内，混合均匀后，装入模具中压制成型，再置于190℃下干燥8h，干燥后，再于950℃下进行烧结3h，即可得到耐火基材。
镁砂为电熔镁砂。
步骤a的有机溶剂为二氯乙烷。
步骤b的部分稳定氧化锆为氧化钙稳定氧化锆、氧化镁稳定氧化锆和氧化钇稳定氧化锆的混合。
步骤c的结合剂为糊精、纸浆废液、木质素磺酸钙和甲基纤维素的组合。
步骤d的二次干燥处理的方法为：将材料置于干燥室内，在140℃下干燥4h，然后在电窑中通入氮气，加热到900℃，保温7h。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。