本發明涉及一種耐酸耐堿膠泥及其制備方法。
背景技術:
近年來,隨著我國耐火材料、軍工、航空等行業的發展,迫切需要大批能在高溫環境中使用的膠泥。一般有機膠泥能承受的高溫通常較低,而無機膠泥所能承受的高溫達600—900℃,改性后可達1000℃以上,此外無機膠泥沒有任何VOC釋放,非常安全環保。根據化學組分的不同,無機膠黏劑可分為硅酸鹽、磷酸鹽、鋁酸鹽、氧化物、硼酸鹽和硫酸鹽等幾大類,其中硅酸鹽膠泥的成本最低、操作工藝最簡單、工業使用量最大,故對硅酸鹽膠泥的改性研究,也具有非常重要的社會價值和現實意義。國外開發了粉狀硅酸鈉耐酸水泥,如日本AR及美國HES耐酸水泥,將耐酸粉料、速溶粉狀水玻璃、固化劑等組為一體,是一種新型產品,使用時僅加水拌合即可,是對傳統水玻璃型耐酸水泥的重大革新。隨著材料科學的發展,也出現了一些以這些膠泥為基礎的改性膠泥,如改性密實鈉水玻璃膠泥、酚醛呋喃膠泥及環氧酚醛膠泥等。專利CN103274706A公開了一種高溫防滲漏的碳化硅膠泥,此種膠泥在高溫條件下碳化硅容易發生氧化,造成抗侵蝕性下降。專利CN102633516A中采用環氧樹脂做為結合劑,難以滿足高溫條件下的使用要求。目前不同種類的膠泥往往都是針對粘結強度、耐溫性能、抗侵蝕性能等某一方面進行研究,將這些性能綜合起來,從而滿足復雜環境使用要求的產品未曾出現。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種耐酸耐堿膠泥及其制備方法,能夠有效解決目前膠泥綜合性能差的問題。
為了解決上述技術問題,本發明是通過以下技術方案實現的:一種耐酸耐堿膠泥,按質量分數包括以下組份:焦寶石粉20~30份,碳化硅粉20~35份,電瓷廢料25~35份,廣西泥10~15份,硅微粉2~4份,碳化硼1~3份,氟硅酸鈉4~8份,水玻璃30~40份。
優選的,焦寶石粉30份,碳化硅粉20份,電瓷廢料25份,廣西泥10份,硅微粉4份,碳化硼1份,氟硅酸鈉8份,水玻璃40份。
可選的,焦寶石粉20份,碳化硅粉35份,電瓷廢料35份,廣西泥15份,硅微粉2份,碳化硼3份,氟硅酸鈉4份,水玻璃30份。
可選的,焦寶石粉25份,碳化硅粉23份,電瓷廢料28份,廣西泥12份,硅微粉3份,碳化硼2份,氟硅酸鈉6份,水玻璃35份。
優選的,電瓷廢料不大于200目;焦寶石粉不大于200目;碳化硅粉不大于200目;粒度控制為不大于200目,一方面也能夠起到結合作用,另一方面容易燒結,提高致密度。
優選的,水玻璃模數為2.8~3.0;水玻璃模數為2.8~3.0時,粘度較大,密度適中,能夠提高膠泥的粘結力。
耐酸耐堿膠泥制備方法,依次包括以下步驟:
A、將焦寶石粉、碳化硅粉、電瓷廢料、廣西泥、碳化硼、氟硅酸鈉按質量比例稱好后混合均勻制成混合粉;
B、將硅微粉、水玻璃按質量比例稱好后混合攪拌均勻制成結合劑;
C、將步驟A制得的混合粉和步驟B制得的結合劑按質量比例混合攪拌均勻,制得耐酸耐堿膠泥。
與現有技術相比,本發明的優點是:本發明制備的耐酸耐堿膠泥在高溫條件下能夠在表面形成一層釉狀物質,起到密封、隔離和保護作用,從而起到抗侵蝕效果。硅微粉分散到水玻璃中能起到改性作用,結合劑在硬化過程中析出的硅酸凝膠能堵塞材料毛細孔并在表面形成連續封閉膜,而且不與酸類物質反應,因而具有很好的抗滲性、耐酸性和耐高溫能力。本發明制備的耐酸耐堿膠泥可以廣泛應用于建材、冶金、化工、電力等熱工設備中,不但能夠在磚與磚起到結合和密封作用,而且可以直接用于金屬材料表面,起到耐溫和防腐一體化效果,有效化解設備正常運行下的溫差張力,極大提高整個熱工系統抗熱震能力,延長整個設備的使用壽命,較好地解決了不同材料之間的粘結灰縫問題,具有很強的適用性。
具體實施方式
實施例一:
一種耐酸耐堿膠泥,按質量分數包括以下組份:焦寶石粉30份,碳化硅粉20份,電瓷廢料25份,廣西泥10份,硅微粉4份,碳化硼1份,氟硅酸鈉8份,水玻璃40份。
實施例二:
一種耐酸耐堿膠泥,按質量分數包括以下組份:焦寶石粉20份,碳化硅粉35份,電瓷廢料35份,廣西泥15份,硅微粉2份,碳化硼3份,氟硅酸鈉4份,水玻璃30份。
實施例三:
一種耐酸耐堿膠泥,按質量分數包括以下組份:焦寶石粉25份,碳化硅粉23份,電瓷廢料28份,廣西泥12份,硅微粉3份,碳化硼2份,氟硅酸鈉6份,水玻璃35份。
實施例四:
一種耐酸耐堿膠泥,按質量分數包括以下組份:焦寶石粉23份,碳化硅粉25份,電瓷廢料30份,廣西泥14份,硅微粉2份,碳化硼3份,氟硅酸鈉5份,水玻璃32份。本發明實施例制備的耐酸耐堿膠泥適用于水泥回轉窯耐火磚砌筑。
上述實施例中,電瓷廢料、焦寶石粉和碳化硅粉均不大于200目,水玻璃模數為2.8~3.0,電瓷廢料為制作高壓線絕緣瓷瓶的廢料。
上述實施例耐酸耐堿膠泥制備方法,依次包括以下步驟:
A、將焦寶石粉、碳化硅粉、電瓷廢料、廣西泥、碳化硼、氟硅酸鈉按質量比例稱好后混合均勻制成混合粉;
B、將硅微粉、水玻璃按質量比例稱好后混合攪拌均勻制成結合劑;
C、將步驟A制得的混合粉和步驟B制得的結合劑按質量比例混合攪拌均勻,制得耐酸耐堿膠泥。
在高溫條件下能夠在表面形成一層釉狀物質,起到密封、隔離和保護作用,從而起到抗侵蝕效果。硅微粉分散到水玻璃中能起到改性作用,結合劑在硬化過程中析出的硅酸凝膠能堵塞材料毛細孔并在表面形成連續封閉膜,而且不與酸類物質反應,因而具有很好的抗滲性、耐酸性和耐高溫能力。本發明制備的耐酸耐堿膠泥可以廣泛應用于建材、冶金、化工、電力等熱工設備中,不但能夠在磚與磚起到結合和密封作用,而且可以直接用于金屬材料表面,起到耐溫和防腐一體化效果,有效化解設備正常運行下的溫差張力,極大提高整個熱工系統抗熱震能力,延長整個設備的使用壽命,較好地解決了不同材料之間的粘結灰縫問題,具有很強的適用性。
以上所述僅為本發明的具體實施例,但本發明的技術特征并不局限于此,任何本領域的技術人員在本發明的領域內,所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專利范圍之中。