【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃生产，具体涉及一种电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料及其制备方法。
技术介绍
1、在tft电子玻璃基板生产过程中，窑炉作为关键设备之一，生产过程中其内部的高温环境对窑炉耐火材料的要求极高。高锆砖因其优异的耐高温、抗侵蚀性能，被应用于玻璃窑炉的关键部位，其往往与熔融玻璃液直接接触。然而，长期的高温作业和复杂的化学环境仍然会导致高锆砖出现侵蚀、开裂甚至炸裂等损伤，影响窑炉的稳定性和使用寿命，进而影响产品产量及质量。传统的修复方法往往需要停产冷修，不仅耗时长、成本高，还严重影响企业的生产效益。因此，开发一种能够在热态下直接对高锆砖进行修补的高性能修补材料显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料及其制备方法，胶状材料能够在高温环境下快速固化、与基体材料紧密结合且具备优异的抗玻璃液侵蚀性和热稳定性，能够快速恢复窑炉使用性能，延长窑炉使用寿命，提高生产效率。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一方面，本专利技术提供了一种电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，包括以下质量百分比的组分：二氧化锆50-70％、单晶粉状氧化铝10-20％、硅微粉5-15％、硼化合物2-8％、稀土氧化物1-4％、碳化硅0-3％、纳米氧化铝0-5％、磷酸盐粘结剂5-15％。
4、优选地，所述硼化合物为硼酸或氧化硼。
5、优选地，所述稀土氧化物为氧化钇(y2o3)。p>
6、优选地，所述磷酸盐粘结剂为磷酸二氢镁(mg(h2po4)2)。
7、另一方面，本专利技术提供了上述电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制备方法，包括以下步骤：
8、s1原料预处理；
9、s2将原料混合均匀得到混合料；
10、s3将混合料进行加热处理，得到胶状材料。
11、优选地，步骤s1中，原料预处理具体操作为：将纳米氧化铝以外的各原料分别进行研磨，并通过筛网筛分。
12、优选地，步骤s1中，原料筛分后的粒度分别为二氧化锆100-300目，单晶粉状氧化铝200-400目，硅微粉300-500目，硼化合物200-300目，稀土氧化物150-300目，碳化硅150-300目，磷酸盐粘结剂200-300目。
13、优选地，步骤s2中，将除磷酸盐粘结剂之外的原料混合并在混合过程中加入磷酸盐粘结剂，搅拌至形成均匀的混合料。
14、优选地，步骤s3中，将混合料于200-500℃下加热至其形成胶状材料。
15、本专利技术的胶状材料中：
16、二氧化锆：作为主要成分，提供优异的耐高温和抗侵蚀性能；
17、单晶粉状氧化铝：增强材料的硬度和耐磨性；
18、硅微粉：改善材料的流动性和粘结性；
19、硼酸及硼酸盐：作为助熔剂和粘结剂，调节材料的流动性，在加热后使混合料形成胶状物质，便于使用，也可促进材料在高温下的快速固化和与基体材料的紧密结合；
20、稀土氧化物：提高材料的热稳定性和抗侵蚀性，还可促进磷酸盐粘结剂的缩聚反应和与其他成分的反应，加快固化速度；
21、碳化硅：可以提高修补材料的耐磨性和抗玻璃液侵蚀性，适用于更恶劣的玻璃液流动环境；
22、纳米氧化铝：可以增加单晶粉状氧化铝的含量，提高修补材料的耐磨性和抗侵蚀性，适用于更恶劣的玻璃液流动环境；还可以提高修补材料的致密性和强度，进一步提升其耐高温和抗玻璃液侵蚀性能；
23、磷酸盐粘结剂：作为粘结剂，在加热后使混合料形成胶状物质，调节材料的流动性和固化性能，促进材料在高温下的快速固化和与基体材料的紧密结合。
24、磷酸盐粘结剂在常温下通常为液态或粉末状，具有一定的流动性和可操作性，它在高温条件下会发生一系列复杂的化学反应，从而实现固化并将其他组分牢固地粘结在一起：
25、1)高温固化过程中的化学反应
26、脱水反应
27、当温度升高时，磷酸盐粘结剂中的水分首先开始蒸发，这个过程可以去除磷酸盐粘结剂中的游离水分，为后续的化学反应创造条件。
28、缩聚反应
29、当温度进一步升高，磷酸盐分子之间会发生缩聚反应。如：正磷酸盐在高温下会逐渐转化为聚磷酸盐，磷酸根离子之间脱水缩合形成更长的链状或网状结构，这种结构能够增加磷酸盐粘结剂的强度和稳定性。
30、磷酸盐粘结剂与材料中其他成分的作用：
31、二氧化锆、单晶粉状氧化铝、硅微粉、纳米氧化铝等组分在高温下也会与磷酸盐粘结剂发生一定的反应。对于二氧化锆，在高温环境下二氧化锆中的锆离子(zr4+)与磷酸盐中的磷酸根离子(po43-)结合，形成锆磷酸盐化合物，增强磷酸盐粘结剂与二氧化锆颗粒之间的结合力。类似地，单晶粉状氧化铝和纳米氧化铝可以与磷酸盐粘结剂反应生成铝磷酸盐，提高材料的整体强度和耐高温性能。硅微粉在高温下可以与磷酸盐反应形成硅磷酸盐，进一步增强材料的结构稳定性。
32、稀土氧化物的作用：稀土氧化物在高温固化过程中也起到重要的作用，其可以作为催化剂，促进磷酸盐粘结剂的缩聚反应和与其他组分的反应，加快固化速度。
33、2)高温固化后的胶状材料性能
34、经过高温固化后，磷酸盐粘结剂将其他组分牢固地粘结在一起，形成一个具有高强度和稳定性的整体。这种材料可以承受高温、高压和化学腐蚀等恶劣环境，适用于玻璃窑炉等高要求的应用场合。
35、耐高温性能：由于磷酸盐粘结剂在高温下形成了稳定的结构，并且与其他耐高温组分相互作用，使得固化后的材料具有出色的耐高温性能。而且在高温下仍能保持其物理和化学性质的稳定性，不会发生软化、变形或分解。
36、化学稳定性：磷酸盐粘结剂与其他组分形成的化合物具有较高的化学稳定性，能够防止玻璃液、炉气等腐蚀性介质对材料的侵蚀。
37、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
38、本专利技术的胶状材料能够在高温环境下快速固化，有效填补高锆砖的裂纹和缺损，提高窑炉的整体稳定性和使用寿命，解决了现有技术中热态修补困难的问题，实现了高锆砖在玻璃窑炉热态下的直接修补，避免了传统冷态修补带来的生产中断和成本增加，这种技术革新显著提高了窑炉的维护效率和运行稳定性。本专利技术的胶状材料具有优异的热稳定性、耐高温性、抗玻璃液侵蚀性和低热膨胀系数，能够在高温环境下快速固化并与基体材料紧密结合，修补过程无需中断窑炉生产，降低了生产成本并提高了生产效率。
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1.电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：二氧化锆50-70％、单晶粉状氧化铝10-20％、硅微粉5-15％、硼化合物2-8％、稀土氧化物1-4％、碳化硅0-3％、纳米氧化铝0-5％、磷酸盐粘结剂5-15％。
2.如权利要求1所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，所述硼化合物为硼酸或氧化硼。
3.如权利要求1所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化钇。
4.如权利要求1所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，所述磷酸盐粘结剂为磷酸二氢镁。
5.如权利要求1-4任一项所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，原料预处理具体操作为：将纳米氧化铝以外的各原料分别进行研磨，并通过筛网筛分。
7.如权利要求6所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制备方法，其特征在于，步骤S1
8.如权利要求5所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，将除磷酸盐粘结剂之外的原料混合并在混合过程中加入磷酸盐粘结剂，搅拌至形成均匀的混合料。
9.如权利要求5所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将混合料于200-500℃下加热至其形成胶状材料。
...【技术特征摘要】
1.电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：二氧化锆50-70％、单晶粉状氧化铝10-20％、硅微粉5-15％、硼化合物2-8％、稀土氧化物1-4％、碳化硅0-3％、纳米氧化铝0-5％、磷酸盐粘结剂5-15％。
2.如权利要求1所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，所述硼化合物为硼酸或氧化硼。
3.如权利要求1所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化钇。
4.如权利要求1所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料，其特征在于，所述磷酸盐粘结剂为磷酸二氢镁。
5.如权利要求1-4任一项所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的电子玻璃窑炉高锆砖热态修补用胶状材料的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张稳，
申请(专利权)人：四川蜀旺辰昇新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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