專(zhuān)利名稱(chēng)：硅質(zhì)復(fù)合板材及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板材及其制備方法和應(yīng)用，尤其是硅質(zhì)復(fù)合板材及其制備方法和應(yīng)用。屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今各領(lǐng)域?qū)δ突鸨夭牧系倪x用要求，都是以隔熱、輕質(zhì)、耐高溫以及長(zhǎng)的使用壽命為基礎(chǔ)。耐火保溫材料是指耐火度大于等于1580度的無(wú)機(jī)非金屬材料，它在一定程度上可以抵抗溫度驟變和爐渣侵蝕，并能承受高溫荷重。耐火材料主要用于工業(yè)生產(chǎn)中的高溫?zé)峁ぴO(shè)備和各種窯爐。工業(yè)設(shè)備以及各種窯爐的內(nèi)壁必須具備耐高溫，具有一定的強(qiáng)度以及良好的保溫性能。各領(lǐng)域選用的耐火保溫材料多以耐火磚和保溫棉為主。例如，隧道窯一般采用多層耐火材料和保溫材料砌筑而成，通過(guò)熱平衡計(jì)算，發(fā)現(xiàn)此窯爐的外壁(如 窯墻、窯頂和窯底)散熱熱耗高達(dá)20%以上，僅兩側(cè)墻散熱就達(dá)到了 10%以上，能源消耗非常大。減少窯墻的熱損失，可以通過(guò)增加窯墻的厚度，或使用價(jià)格十分昂貴的導(dǎo)熱系數(shù)較小的保溫材料和耐火材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這明顯是不可取的。如何提高工業(yè)設(shè)備和各種窯爐的燃燒率、熱利用率還有保溫性能，多年以來(lái)一直困擾著技術(shù)人員。燃燒率低的其中一個(gè)主要原因是燃燒環(huán)境的影響，在垃圾焚燒中無(wú)法消除二噁英等有毒有害原料，即無(wú)法有效地將垃圾的燃燒溫度提升到800度以上。隨著目前對(duì)環(huán)保的要求的提高，設(shè)備所使用的燃料逐步向清潔能源方向發(fā)展，對(duì)耐火保溫材料的要求越來(lái)越高。通常采用的耐火材料和保溫材料使用壽命短，需要經(jīng)常維修，給生產(chǎn)帶來(lái)了巨大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種耐高溫、變形小、強(qiáng)度高、抗氧化能力強(qiáng)、外形規(guī)整、使用壽命顯著提高的硅質(zhì)復(fù)合板材。本發(fā)明的第二個(gè)目的是為了提供一種上述硅質(zhì)復(fù)合板材的制備方法。本發(fā)明的第三個(gè)目的是為了提供一種上述硅質(zhì)復(fù)合板材的應(yīng)用。本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案達(dá)到硅質(zhì)復(fù)合板材，其特征在于由碳化硅/氮化硅/氧化硅、氧化鋯、氧化錳、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋁、氧化釔以及粘合劑共八種原料復(fù)合形成。作為一種優(yōu)選方案，所述八種原料的重量百分比分別為碳化硅/氮化硅/氧化硅，60% 70% ;氧化鋯，10% 15%，氧化錳，2% 4% ;氧化鈦，3% 3. 5% ;氧化鎂1% 2% ;氧化鋁，I. 5% 3% ;氧化釔，1% 3% ;粘合劑，2% 10%。作為一種優(yōu)選方案，所述八種原料的密度大于3. 0g/m3o作為一種優(yōu)選方案，所述八種原料的硬度大于IOGpa,抗彎強(qiáng)度大于300Gpa,彈性模量大于300Gpa。本發(fā)明的第二個(gè)目的可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案達(dá)到
硅質(zhì)復(fù)合板材的制備方法，其特征在于采用液相共沉淀法制備，制備方法如下a)配料按照重量百分比將各種原料放入機(jī)器中攪拌；b)溶解將步驟a)的原料混合而成為一個(gè)分子狀態(tài)的均勻相；c)共沉淀將其中一種原料的沉淀從溶液中析出時(shí)，引起其他可溶性原料一起沉淀；d)過(guò)濾水洗將沉淀好的原料過(guò)濾以后并凈化水洗，得到硅質(zhì)復(fù)合材料；e)干燥用80 120度的溫度將步驟d)得到的硅質(zhì)復(fù)合材料烘干至1% ；f)氣流粉碎利用硅質(zhì)復(fù)合材料的自磨作用，用壓縮空氣產(chǎn)生的高速氣流或熱蒸汽對(duì)物料進(jìn)行沖擊，使復(fù)合硅質(zhì)材料相互間發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞和摩擦，進(jìn)而粉碎； g)燒結(jié)成型根據(jù)步驟f)粉碎的次數(shù)決定燒結(jié)的次數(shù)，以1300度至1700度的溫度進(jìn)行燒結(jié)；h)性能檢測(cè)按技術(shù)要求進(jìn)行檢測(cè)，包裝后得到硅質(zhì)復(fù)合板材的成品。本發(fā)明的第三個(gè)目的可以通過(guò)采取以下技術(shù)方案達(dá)到硅質(zhì)復(fù)合板材的應(yīng)用，其特征在于1)用于垃圾焚燒爐，將硅質(zhì)復(fù)合板材鑲嵌至爐膛內(nèi)壁，以及焚燒車(chē)內(nèi)壁上；2)用于工業(yè)窯爐、鍋爐、冶煉爐、發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電廠燃燒爐，將硅質(zhì)復(fù)合板材鑲嵌至各設(shè)備的內(nèi)壁。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下突出的有益效果I、本發(fā)明的硅質(zhì)復(fù)合板材采用的原料配方以及制備方法合理，具有耐高溫、變形小、強(qiáng)度高、抗氧化能力強(qiáng)、外形規(guī)整、使用壽命顯著提高的特點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的耐火保溫材料抗氧化性差、容易開(kāi)裂、保溫性能差、高溫抗折強(qiáng)度差等缺陷。2、本發(fā)明的硅質(zhì)復(fù)合板材可以應(yīng)用于垃圾焚燒爐，將其鑲嵌至垃圾焚燒爐爐膛內(nèi)壁，以及焚燒車(chē)內(nèi)壁上，可以抵抗垃圾帶來(lái)摩擦的機(jī)械外力，其彈性系數(shù)可以彌補(bǔ)垃圾焚燒爐爐殼的變形，使得組件之間不產(chǎn)生縫隙，具有抵抗任何熱沖擊的能力；與傳統(tǒng)的垃圾焚燒方法相比，在硅質(zhì)復(fù)合板材的作用下，完全改變了整體垃圾焚燒爐爐膛內(nèi)的燃燒環(huán)境，大幅度提高了燃燒率，而垃圾焚燒放出的熱量的熱利用率也大幅上升，在燃燒的過(guò)程中由于硅質(zhì)復(fù)合板材的穿透力強(qiáng)，垃圾的干燥、固融、焚燒的時(shí)間都大幅減少，實(shí)現(xiàn)了增能減排的最終目的；由于燃燒率的提高，分子在高溫中加速運(yùn)動(dòng)，硅質(zhì)復(fù)合板材可以抑制二噁英和呋喃等有毒有害物質(zhì)的形成，并分解消除已經(jīng)存在的二噁英和呋喃等有毒有害物質(zhì)。同理，還可以應(yīng)用于工業(yè)窯爐、鍋爐、冶煉爐、發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電廠燃燒爐。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :a)配料按下表I的比例將原料放入機(jī)器中攪拌。
權(quán)利要求
1.硅質(zhì)復(fù)合板材，其特征在于由碳化硅/氮化硅/氧化硅、氧化鋯、氧化錳、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋁、氧化釔以及粘合劑共八種原料復(fù)合形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硅質(zhì)復(fù)合板材，其特征在于所述八種原料的重量百分比分別為碳化硅/氮化硅/氧化硅，60% 70% ;氧化錯(cuò)，10% 15%，氧化錳，2% 4% ;氧化鈦，3% 3. 5% ;氧化鎂1% 2% ;氧化鋁，I. 5% 3% ;氧化釔，1% 3% ;粘合劑，2% 10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的硅質(zhì)復(fù)合板材，其特征在于所述八種原料的密度大于3.0g/m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的硅質(zhì)復(fù)合板材，其特征在于所述八種原料的硬度大于lOGpa，抗彎強(qiáng)度大于300Gpa，彈性模量大于300Gpa。
5.權(quán)利要求2所述硅質(zhì)復(fù)合板材的制備方法，其特征在于采用液相共沉淀法制備，制備方法如下 a)配料按照重量百分比將各種原料放入機(jī)器中攪拌； b)溶解將步驟a)的原料混合而成為一個(gè)分子狀態(tài)的均勻相； c)共沉淀將其中一種原料的沉淀從溶液中析出時(shí)，引起其他可溶性原料一起沉淀； d)過(guò)濾水洗將沉淀好的原料過(guò)濾以后并凈化水洗，得到硅質(zhì)復(fù)合材料； e)干燥用80 120度的溫度將步驟d)得到的硅質(zhì)復(fù)合材料烘干至1%； f)氣流粉碎利用硅質(zhì)復(fù)合材料的自磨作用，用壓縮空氣產(chǎn)生的高速氣流或熱蒸汽對(duì)物料進(jìn)行沖擊，使復(fù)合硅質(zhì)材料相互間發(fā)生強(qiáng)烈的碰撞和摩擦，進(jìn)而粉碎； g)燒結(jié)成型根據(jù)步驟f)粉碎的次數(shù)決定燒結(jié)的次數(shù)，以1300度至1700度的溫度進(jìn)行燒結(jié)； h)性能檢測(cè)按技術(shù)要求進(jìn)行檢測(cè)，包裝后得到硅質(zhì)復(fù)合板材的成品。
6.權(quán)利要求2所述硅質(zhì)復(fù)合板材的應(yīng)用，其特征在于1)用于垃圾焚燒爐，將硅質(zhì)復(fù)合板材鑲嵌至爐膛內(nèi)壁，以及焚燒車(chē)內(nèi)壁上；2)用于工業(yè)窯爐、鍋爐、冶煉爐、發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電廠燃燒爐，將硅質(zhì)復(fù)合板材鑲嵌至各設(shè)備的內(nèi)壁。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種硅質(zhì)復(fù)合板材及其制備方法和應(yīng)用，所述硅質(zhì)復(fù)合板材由以下重量百分比的原料制成碳化硅/氮化硅/氧化硅，60％～70％；氧化鋯，10％～15％，氧化錳，2％～4％；氧化鈦，3％～3.5％；氧化鎂1％～2％；氧化鋁，1.5％～3％；氧化釔，1％～3％；粘合劑，2％～10％。本發(fā)明的硅質(zhì)復(fù)合板材具有耐高溫、變形小、強(qiáng)度高、抗氧化能力強(qiáng)、外形規(guī)整、使用壽命顯著提高的特點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的耐火保溫材料抗氧化性差、容易開(kāi)裂、保溫性能差、高溫抗折強(qiáng)度差等缺陷，可以應(yīng)用于垃圾焚燒爐、工業(yè)窯爐、鍋爐、冶煉爐、發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電廠燃燒爐，具有抵抗任何熱沖擊的能力。
文檔編號(hào)C04B35/584GK102924066SQ201210436030
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者劉貢友 申請(qǐng)人:劉貢友