新材料及其应用

本发明属于耐火材料技术领域，具体的涉及一种轻质耐火砖及其制备方法。包括主料和结合剂，所述的主料由α‑氧化铝空心球、聚轻球、莫来石轻质骨料、150目板状刚玉砂、320目板状刚玉砂、α‑Al2O3微粉、白石英、苏州土以及红柱石细粉组成；所述的结合剂为有机结合剂与无机结合剂的混合物，有机结合剂为羧甲基纤维素溶液与植物胶溶液的混合物，无机结合剂为双氢磷酸铝溶液。本发明所述的轻质耐火砖具有体积密度小、重烧线变化小以及导热系数小的优点，α‑氧化铝空心球与聚轻球复配使用，在降低耐火砖密度的同时，添加莫来石轻质骨料，并且使用复配的结合剂，在保证了耐火砖良好的导热系数的同时，保证了耐火砖的力学性能。

耐火砖是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学及机械作用。按其密度可分为轻质耐火砖和重质耐火砖，其中轻质耐火砖又称隔热耐火砖，是气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火材料，其特点是具有多孔结构和高的隔热性。轻质耐火砖包括轻质高铝砖、轻质刚玉砖、轻质堇青石砖、轻质粘土砖、轻质硅砖、轻质空心球制品等，常常用作工业窑炉炉体保温材料，它可以减轻炉体质量，简化窑炉结构，降低燃料消耗，还有助于实现窑炉的快速升温和冷却，提高设备生产效率，同时其生产成本低，使得轻质耐火砖在该领域有着不可替代的地位。

与一般耐火砖相比，轻质耐火砖气孔率较高，组织疏松，力学性能低，高温下体积收缩较大，因此，在不改变耐火砖气孔率的前提下，提高轻质耐火砖的力学强度具有现实意义。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明所述的轻质耐火砖中Al2O3≥80％，Fe2O3≤0.2％；具有体积密度小、重烧线变化小以及导热系数小的优点，α‑氧化铝空心球与聚轻球复配使用，在降低耐火砖密度的同时，添加莫来石轻质骨料，并且使用复配的结合剂，在保证了耐火砖良好的导热系数的同时，保证了耐火砖的力学性能。

(2)本发明所述的轻质耐火砖，体积密度≤1.40g/cm3，常温耐压强度≥25MPa；常温抗折强度≥5.0MPa；重烧线变化率(常压1300℃×8h)为±0.1％；导热系数(常压350℃)≤0.6W/M.K。

(3)本发明所述的轻质耐火砖的制备方法，制备工艺简单，方法易于实施，工艺参数易于控制，制备的耐火砖可直接接触火焰，用作高温窑炉的工作层。