一种防水化的氧化锆-氧化钙材料及其制备方法 本发明涉及ZrO2-CaO材料的防水化工艺研究，属合成材料的技术领域。
ZrO2-CaO材料是制造功能耐火材料的优质原料，由于CaO本身易吸水而使CaO质材料应用于生产有一定困难。ZrO2-CaO材料多为人工合成，其合成方法多为电熔法或者热压烧结、或者以大于1650℃以上温度烧结。由于生产成本较高、工艺条件复杂：电熔法需要电熔设备，投资大，能耗高；热压法设备复杂、生产量少；大于1650℃以上温度烧结在空气气氛中，能耗高、不易达到。
本发明目的在于克服以上技术的不足、提供一种烧结温度低，不需保护气氛烧成，性能良好的新型防水化的ZrO2-CaO材料及其制备方法。
本发明提供的防水化的ZrO2-CaO材料组成如下：
石灰、二氧化锆、氟化钙、氧化铈、三氧化二铁、二氧化硅、氧化钙·氧化硅、羧甲基纤维素液。
组份按重量百分比：
ZrO2：60-80％；
CaO：10-38％；
CaF2：1-5％；
CeO2：0-3％；
Fe2O3：0-2％；
SiO2：1-8％；
CaO·SiO2：1-5％；
每百克上述原料添加4-6％的羧甲基纤维素液。
上述材料的组份以如下比例为佳：(重量百分比)
ZrO2：65-70％；
CaO：20-40％；
CaF2：2-4％；
CeO2：2％；
Fe2O3：1％；
SiO2：3-5％；
CaO·SiO2：2-3％；
每百克上述原料添加5％的羧甲基纤维素液。
本发明的材料是用以下原料合成：
乳化石灰粉、二氧化锆细粉、氟化钙粉、氧化铈粉、三氧化二铁粉、二氧化硅粉、氧化钙·氧化硅固态，羧甲基纤维素液，所有原料均采用工业纯。
本发明制备方法包括如下步骤：
(一)、将活性石灰(CaO≥92％)加适量水乳化，滤去其夹杂，置于110℃的恒温干燥器中将乳化石灰的水分缓慢蒸出至衡重为止。
(二)、将烘干的乳化石灰磨细至320目以下，ZrO2，CaO·SiO2，CeO2，CaF2，Fe2O3，SiO2，材料其细度也应在320目以下。
(三)、ZrO2细粉、乳化石灰粉、CaF2粉、CeO2粉、Fe2O3粉、SiO2粉、CaO·SiO2固态按比例称好，放入球磨机共磨混匀，备料。
(四)、将上述粉料在搅拌机中按每百克加入5％的羧甲基纤维素液，常温常压下混料均匀。
(五)、在100MPa压力下，可以压成圆形或其它形状的坯，厚约10～40mm，烘干。
(六)、将烘杆的坯体，置于烧结炉内，以1500～1600℃的温度，中性或氧化气氛烧成，并在炉温降至1100～1400℃范围内急冷(水冷)，可制得晶粒细小而致密地显微组织，常温放置不水化的ZrO2-CaO材料。
本发明所用设备：烘箱、球磨机、搅拌机、压机、烧结炉。
本发明是以石灰和二氧化锆为主要原料，加入既能促进材料合成、又不降低其使用性能的添加剂，烧结温度低于现有烧结温度，不需保护气氛、工艺简单、适合工业化生产；能耗明显低于其他方法，设备投资少、可与其它破粉碎设备通用，生产过程没有人身及环境危害问题。作为一种在冶金行业一种有发展前景的合成材料，它的需求量越来越大，本发明解决了工业生产ZrO2-CaO材料的防水化，用它作主要原料制作的冶金连铸用浸入式水口，可消去钢中Al2O3夹杂的堵塞现象，提高水口寿命和铸坯质量，为生产厂及使用厂带来巨大的经济效益。
实施例1：
本发明提供的防水化的ZrO2-CaO材料组份如下：(重量百分比)
乳化石灰粉25％，二氧化锆细粉67％，氟化钙粉2％，氧化铈粉0.5％，三氧化二铁粉0.5％，二氧化硅粉2.5％，氧化钙·氧化硅固态2.5％，每百克上述原料添加5％的羧甲基纤维素液，所有原料均采用工业纯。
所得防水化的ZrO2-CaO材料：
其体积密度为4.52g/cm3；
显气孔率10％；
主晶相为CaZrO3。
实施例2：
本发明提供的防水化的ZrO2-CaO材料组份如下：(重量百分比)
乳化石灰粉30％，二氧化锆细粉62％，氟化钙粉2％，氧化铈粉1％，三氧化二铁粉1％，二氧化硅粉2％，氧化钙·氧化硅固态2.5％，每百克上述原料添加4.5％的羧甲基纤维素液，所有原料均采用工业纯。
所得防水化的ZrO2-CaO材料：
其体积密度为4.18g/cm3；
显气孔率8％；
主晶相为CaZrO3。
实施例3：
本发明提供的防水化的ZrO2-CaO材料组份如下：(重量百分比)
乳化石灰粉35％，二氧化锆细粉57.5％，氟化钙粉2％，氧化铈粉1％，三氧化二铁粉0.5％，二氧化硅粉2％，氧化钙·氧化硅固态2.0％，每百克上述原料添加5.5％的羧甲基纤维素，所有原料均采用工业纯。
所得防水化的ZrO2-CaO材料：
其体积密度为4.71g/cm3；
显气孔率6％；
主晶相为CaZrO3。
实施例4：
①将将活性石灰(CaO≥92％)加适量水乳化，滤去其夹杂，置于110℃的恒温干燥器中将乳化石灰的水分缓慢蒸出至衡重为止。
②将烘干的乳化石灰磨细至320目以下，ZrO2，CaO·SiO2，CeO2，CaF2，Fe2O3，SiO2，材料其细度也应在320目以下。
③将67％ZrO2细粉、乳化石灰粉25％、2％CaF2粉、25％CeO2粉、0.5％Fe2O3粉、2.5％SiO2粉、2.5％CaO·SiO2固态，放入球磨机共磨混匀，备料。
④将上述粉料在搅拌机中按每百克加入5％的羧甲基纤维素液，常温常压下混料均匀。
⑤在100MPa压力下，可以压成圆形或其它形状的坯，厚约10～40mm，烘干。
⑥将烘杆的坯体，置于烧结炉内，以1500～1600℃的温度，中性或氧化气氛烧成，并在炉温降至1100～1400℃范围内急冷(水冷)，可制得晶粒细小而致密的显微组织，常温放置不水化的ZrO2-CaO材料。